Виды, устройство и принцип работы системы зажигания для автомобилей

Система зажигания двигателя играет ключевую роль в процессе работы автомобиля, обеспечивая правильное время подачи искры для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре. Понимание видов, устройства и принципов работы этой системы необходимо для водителей и автолюбителей, чтобы обеспечить эффективную и безопасную эксплуатацию автомобиля.

Устройство системы зажигания автомобиля:

Система зажигания автомобиля состоит из нескольких основных компонентов, каждый из которых выполняет свою важную функцию. Ключевым элементом системы является катушка зажигания, которая отвечает за создание высокого напряжения, необходимого для формирования искры. Катушка зажигания имеет несколько видов, каждый из которых обладает своими особенностями и принципом работы. Для определения момента подачи искры используется сигнал, сформированный датчиком Холла. Общее устройство системы зажигания включает в себя такие элементы, как свечи зажигания, высоковольтные провода, ротор и т.д. Контактная система зажигания представляет собой один из типов систем зажигания, который использует механический коммутатор для управления процессом зажигания. Бесконтактный датчик также играет важную роль в обеспечении стабильной работы системы зажигания. В случае неисправностей контактной системы зажигания могут возникнуть проблемы, такие как отсутствие искры на свечах или работа двигателя с перебоями. Электронные системы зажигания, в свою очередь, представляют собой более современные и эффективные варианты систем зажигания, которые используют электронные компоненты для управления процессом зажигания.

Мнение эксперта:

Система зажигания в автомобиле играет ключевую роль в процессе запуска двигателя и обеспечении его эффективной работы. Эксперты отмечают, что существует несколько видов систем зажигания, таких как бесконтактная и контактная. В основе работы системы лежит принцип преобразования электрической энергии в искровое разрядное напряжение, необходимое для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Кроме того, система зажигания отвечает за синхронизацию и точность времени подачи искры, что влияет на эффективность работы двигателя. Важно поддерживать систему зажигания в исправном состоянии, проводя регулярную диагностику и обслуживание, чтобы обеспечить надежную работу автомобиля.

Принцип работы системы зажигания

Катушка зажигания

Катушка зажигания является важной частью системы запуска транспортного средства. Без её применения не добиться старта мотора

Невозможно запустить двигатель без аккумулятора, так как не будет формироваться первая искра.

Устроена данная деталь достаточно просто, но время от времени, как и иные детали и элементы автомобиля, она выходит из строя. Причиной может стать неисправность или определённый заводской дефект. Стандартным пуском двигателя работа катушки не ограничивается. Если устройство внезапно выйдет из строя при уже работающем двигателе, это автоматически приведёт к его полной остановке.

Знание ответа на вопрос, как
проверить катушку зажигания
– это простой и верный способ выявить неисправность детали и понять, требуется или нет его замена.

Интересные факты

1. Второе зажигание в роторном двигателе:В роторных двигателях, таких как в автомобилях Mazda RX-8, два свечи зажигания загораются одновременно, чтобы обеспечить более полное сгорание топлива.
2. Беспроводные свечи зажигания:В автомобилях с высокой степенью сжатия и турбонаддувом иногда используются беспроводные свечи зажигания, которые передают искру через воздушный зазор, устраняя необходимость в искровых проводах.
3. Зажигание с двойным огнем:Системы зажигания с двойным огнем используют две катушки зажигания и два набора свечей зажигания для каждого цилиндра. Это обеспечивает более надежное зажигание и способствует уменьшению выбросов загрязняющих веществ.

Назначение

Назначение катушки зажигания заключается в преобразовании низкого напряжения, поступающего от аккумулятора автомобиля, в высокое напряжение, необходимое для создания искры в зажигании топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. Катушка зажигания является ключевым элементом системы зажигания, обеспечивая стабильную и мощную искру для инициирования горения топливовоздушной смеси в цилиндре. Кроме того, катушка зажигания также отвечает за правильное время подачи искры, что влияет на эффективность работы двигателя и его экологические показатели.

Принцип работы

Принцип работы описываемого устройства достаточно прост. В первичную обмотку катушки осуществляется подача низковольтного напряжения, создающего магнитное поле. Иногда подобное напряжение полностью отсекается прерывателем, способствуя тем самым резкому сокращению магнитного поля и образованию в витках катушки зажигания оптимальной электродвижущей силы.

Согласно закону физики по электромагнитной индукции, показатель образующейся электродвижущей силы является прямо пропорциональным количеству витков контура. Именно по этой причине во вторичной катушке, где присутствует больше витков, появляется импульс высокого напряжения. Он проходит по высоковольтным проводам и подаётся к свече зажигания. Благодаря данному импульсу, который передаётся катушкой, между электродами свечи зажигания появляется искра, воспламеняющая воздушно-топливную смесь.

В более устаревших моделях авто напряжение от катушки зажигания передавалось к свечам посредством распределителя зажигания. Подобная схема не отличалась надёжностью, потому свечные катушки зажигания более современных авто объединены в специальную систему и распределены строго по одной на каждую свечу.

Виды катушек

Катушки зажигания могут быть различных типов в зависимости от конструкции и способа работы. Одним из наиболее распространенных видов является индуктивная катушка зажигания. Ее основным элементом является первичная обмотка, через которую протекает ток от аккумулятора, и вторичная обмотка, где создается высокое напряжение. Также существуют катушки зажигания с управляемым током, которые обеспечивают более точное формирование искры за счет электронного управления. Кроме того, современные автомобили могут быть оснащены катушками зажигания с усилителями, которые повышают эффективность работы системы зажигания и обеспечивают стабильную подачу высокого напряжения на свечи.

Формирование сигнала датчиком Холла

Вторую возможность бесконтактного управления искрообразованием, возможно осуществить с помощью датчик Холла.

Датчик Холла часто используется при переоборудование системы зажигания с контактной на бесконтактную, поскольку его удается установить вместо прерывателя на подвижную пластину.

В бесконтактном датчике используется эффект Холла (названный в честь его открывателя), заключающийся в возникновение поперечной разности потенциалов в проводнике с постоянным током под действием магнитного поля. Эффект Холла особенно эффективен в специальных полупроводника. Микросхема, интегрированная в датчик Холла еще больше усиливает сигнал.

При вращении экрана с прорезями (обтюратора) магнитное поле периодически воздействуют на датчик Холла. Если между магнитными направляющими обтюратор открыт (так называемые прорези), индуктируется напряжение Холла. Если в воздушном зазоре между магнитными направляющими обтюратор закрыт, то линии магнитного поля не могут воздействовать на датчик Холла и напряжение близко к нулю (Небольшие поля рассеяния полностью подавить нельзя). Благодаря характеристике напряжения Холла снова присутствует сигнал для искрообразования.

Количество прорезей соответствует в большинстве случаев количеству цилиндров, а обтюратор вращается вместе с ротором распределителя зажигания с уменьшенной вдвое частотой вращения коленчатого вала. Для регулирования опережения зажигания пластина, на которой закреплен датчик Холла, механически передвигается по уже знакомому принципу. Искрообразование происходит при включении датчика Холла (t2), то есть как только прорезь позволит линиям магнитного поля воздействовать на датчик Холла. В данном случае настройку зажигания можно выполнять при неработающем двигателе (соблюдайте информацию производителя!).

Общее устройство

Система зажигания автомобиля включает в себя несколько основных компонентов, каждый из которых выполняет свою уникальную функцию. Основное устройство системы зажигания состоит из катушки зажигания, датчика Холла, коммутатора, регулировки зажигания и других элементов. Катушка зажигания является ключевым компонентом, отвечающим за создание высокого напряжения, необходимого для формирования искры. Датчик Холла играет роль в определении положения коленчатого вала и обеспечивает точное время зажигания. Коммутатор электронной системы зажигания отвечает за правильное распределение искры на свечи зажигания. Регулировка зажигания позволяет настроить систему на оптимальный режим работы двигателя. Бесконтактный датчик является более надежным и долговечным вариантом по сравнению с контактной системой зажигания. Неисправности контактной системы могут проявляться в отсутствии искры на свечах или в неравномерной работе двигателя. Электронный тип зажигания представляет собой более современное и эффективное решение, которое обеспечивает более точное управление процессом зажигания.

Что такое контактная система зажигания автомобиля

Современные автомобили получили батарейный тип электрической системы. Ее схема следующая. Плюсовой полюс аккумулятора проводами подсоединяется на все электрооборудование автомобиля. Минус подсоединяется к кузову. С каждого электрического прибора минусовый провод также подсоединяется к металлической части, соединенной с кузовом. Благодаря этому в машине меньше проводов, а электроцепь замыкается через кузов.

Черная стрелка — ток низкого напряжения, красная — высокого

Система зажигания автомобиля может быть контактной, бесконтактной или электронной. Изначально на машинах использовался контактный тип систем. Все современные модели получают электронную систему, которая имеет принципиальное отличие от предыдущих видов. Зажигание в них контролируется микропроцессором. Как переходная модификация между этими разновидностями существует бесконтактная система.

Так же, как и в остальных вариантах, цель данной СЗ заключается в том, чтобы сгенерировать электрический импульс нужной силы и направить его на конкретную свечу зажигания. Контактный тип системы в своей схеме имеет прерыватель-распределитель или трамблер. Этот элемент осуществляет управление накапливанием электрической энергии в катушке зажигания и распределяет импульс по цилиндрам. В его устройство входит кулачковый элемент, который вращаясь на валу, поочередно замыкает электрические цепи конкретной свечи. Подробней о его устройстве и работе рассказывается в другой статье.

В отличие от контактной системы бесконтактный аналог имеет транзисторный тип управления накапливания и распределения импульса.

Коммутатор электронной системы зажигания 98.3734

Коммутатор электронной системы зажигания 98.3734 представляет собой важный компонент, ответственный за точное определение момента зажигания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. Этот элемент обеспечивает правильную последовательность работы системы зажигания, что влияет на эффективность работы двигателя и его экологичность. Коммутатор 98.3734 работает на основе электронных сигналов, которые поступают от различных датчиков двигателя и позволяют определить оптимальный момент для подачи искры на свечи зажигания. Благодаря использованию электроники, данный коммутатор обеспечивает более точное управление зажиганием, что положительно сказывается на работе двигателя и его экономичности.

Регулировка зажигания

Если на автомобиле установлена классическая система зажигания, то перед тем как начать регулировку, желательно зачистить контакты трамблера надфилем. После зачистки проверяем состояние контактов — нужно убедиться, что контакты соприкасаются друг с другом всей плоскостью.

Контакты прерывателя ВАЗ 2106

Угол замкнутого состояния контактов

Если возникнет необходимость, контакты придется подрегулировать. Теперь поворачиваем коленвал до такого положения, при котором расстояние между контактами буде максимальным. Отворачиваем винт, которым фиксируется контактная группа на пластине подшипника,

теперь вводим щуп — его толщина должна быть примерно 0.4 мм между контактами,

после подбирается положение контактной группы, при котором щуп будет перемещаться с небольшим усилием, данное положение нужно зафиксировать.

Проверяем величину зазора двумя щупами, толстый щуп не сможет пройти в зазор между контактами, а тонкий будет перемещаться без всякого усилия. Для того, чтобы вращать коленвал, желательно использовать специальный ключ.

Если такого нет, то ставим четвертую передачу и аккуратно толкаем автомобиль. Стартер использовать не получится, потому что почти невозможно получить нужный угол поворота.Зазор, получившийся меж контактов трамблера, придает необходимое значение УЗСК, не забывайте, что критичен угол, а не зазор! Вот именно из-за этого, нужно проверять регулировку, измерив угол, который примерно

равен 55±3°.

Самый простой вариант-это воспользоваться электронным тахометром, который имеет функцию измерения УЗСК. Чтобы воспользоваться данным прибором, нужно собрать трамблер и запустить двигатель. Тахометр нужно перевести в режим измерения УЗСК.

График соотношение угла к числу оборотов

В том случае, если УЗСК выйдет за пределы, рекомендуемые производителем, регулировку зазора придется повторить. Есть еще один способ, при этом вам понадобиться измерять угол. Первое, что мы делаем, это вытаскиваем из крышки трамблера центральный ВВ-провод и цепляем его к массе автомобиля, провод можно и не вытаскивать, но тогда будет риск возникновения пробоя в катушке к проводу, идущему от трамблера к катушке зажигания, понадобится подсоединить 12-ти вольтовую лампочку.

Лампочка будет загораться, если зажигание включено, а сами контакты трамблера разомкнуты, а при их замыкании гаснуть. Если на авто установлена тиристорная или транзисторная система, то лампочка при разомкнутых контактах гореть не будет, из-за того, что присутствует ограничитель тока. Тогда лампочку придется заменить вольтметром; в положении разомкнутых контактов он показывает 12 В, а на замкнутых — 0.

Прокручиваем коленвал по часовой стрелке, проворачивать его нужно до тех пор, пока контакты не замкнутся. Данное положение бегунка запоминаем, желательно отметить его трамблере. Коленвал нужно вращать до того, пока контакты не разомкнуться.

График кривой опережения зажигания ВАЗ 2106

Центробежный
регулятор опережения зажигания
ВАЗ 2106

Запоминаем это положение бегунка, после меряется угол между этими двумя положениями. Это делается так: по корпусу трамблера измеряем длину дуги окружности, после рассчитываем угол в градусах по формуле:

(360pd)/l в которой:

• p=3.14 — число Пифагора;
• d=70 мм — диаметр корпуса трамблера;
• l, мм — измеренная длина дуги по корпусу трамблера между отметками.

Если УЗСК выставлен правильно, длина дуги составит 33±2 мм.

Теперь приступаем ко второму этапу. Он заключается в произведении регулировки угла опережения.

Регулировка угла опережения зажигания

Для движков автомобилей ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 момент размыкания контактов распределителя-прерывателя, который соответствует искре 1-го цилиндра, опережает верхнюю мертвую точку поршня первого цилиндра на 0±1°. Ниже описано несколько способов регулировки.

Бесконтактный датчик: кто таков и чем полезен?

Бесконтактный датчик зажигания – это элемент системы зажигания, который не требует физического контакта с вращающимся валом двигателя. Он использует электромагнитное поле для определения положения коленчатого вала и передачи этой информации управляющему блоку. Благодаря отсутствию механического износа, бесконтактные датчики обладают более высокой надежностью и долговечностью по сравнению с контактными системами зажигания. Они также способствуют более точному определению момента зажигания, что положительно сказывается на эффективности работы двигателя и экологических показателях автомобиля.

Неисправности контактной системы зажигания

Итак, эффективность работы двигателя зависит не только от того, в какой пропорции будет смешиваться топливо с воздухом и от времени открытия клапанов, но также от момента, когда на свечи будет подаваться импульс. Большинству автомобилистов известен такой термин, как угол опережения зажигания.

Если не вдаваться в подробности, то это момент, когда в прочесе выполнения такта сжатия подается искра. Например, на высоких оборотах двигателя из-за инерции поршень уже может начать выполнять такт рабочего хода, а ВТС еще не успела зажечься. Из-за такого эффекта разгон автомобиля будет вялым, и в моторе может образовываться детонация или при открытии выпускного клапана догорающая смесь будет выбрасываться в выпускной коллектор.

Это обязательно приведет к разного рода поломкам. Чтобы избежать этого, контактная система зажигания оснащена вакуумным регулятором, который реагирует на нажатие педали акселератора и изменяет УОЗ.

Если СЗ будет работать нестабильно, мотор либо потеряет мощность, либо вообще не сможет работать. Вот основные неисправности, которые могут быть в контактных модификациях систем.

Нет искры на свечах

При отсутствии искры на свечах возможны различные причины, которые следует рассмотреть при диагностике системы зажигания. Одной из основных причин может быть неисправность катушки зажигания. Также стоит проверить состояние свечей зажигания, возможно, они износились и требуют замены. Плохой контакт или обрыв проводов также могут привести к отсутствию искры. Другой возможной причиной может быть неисправность датчика Холла или его неправильная работа. Важно также проверить состояние реле и предохранителей, которые могут быть причиной проблем с подачей питания на систему зажигания. Если после проверки выявлены неисправности, искру на свечах можно восстановить путем замены деталей или проведения регулировки системы зажигания.

Двигатель работает с перебоями

Если в первом случае отсутствие искры на свечах не даст возможности мотору запуститься, то нестабильная работа ДВС может быть спровоцирована неисправностями в отдельном электрическом контуре (например, пробой одного из ВВ проводов).

Вот какие неполадки в СЗ могут вызывать нестабильную работу агрегата:

• Поломка свечи;
• Слишком большой или маленький зазор между электродами свечи;
• Неправильный зазор между контактами прерывателя;
• Лопнула крышка трамблера или ротор;
• Ошибки в выставлении УОЗ.

В зависимости от типа поломки они устраняются выставлением корректного УОЗ, зазоров и заменой сломанных деталей на новые.

Диагностика любых неисправностей этого типа систем зажигания заключается в визуальном осмотре всех узлов электроцепи. При поломках катушки эту деталь просто заменяют на новую. Ее неисправности можно выявить проверкой на разрыв витков при помощи мультиметра в режиме прозвонки.

Дополнительно предлагаем посмотреть небольшой видеообзор о том, по какому принципу работает система зажигания с механическим распределителем:

Что такое распределитель зажигания (трамблёр) и как он работает?

Watch this video on YouTube

Схема устройства контактной системы батарейного зажигания:

Контактная система зажигания включает в себя несколько основных компонентов, включая катушку зажигания, ротор, контактный набор, конденсатор и высоковольтные провода. Работа системы начинается с того, что ток от аккумулятора подается на катушку зажигания через контактный набор. При замыкании контактов ток прерывается, что приводит к возникновению высоковольтного импульса в катушке. Этот импульс передается на свечи зажигания, где происходит воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре. Контактная система зажигания имеет простую схему, но требует регулярного обслуживания и замены деталей из-за износа. В случае неисправностей, таких как отсутствие искры на свечах или работа двигателя с перебоями, необходимо провести диагностику и ремонт системы зажигания для обеспечения нормальной работы двигателя.

Электронный типа зажигания

Принцип работы последнего, и самого совершенного типа зажигания довольно сложен. Имеет эта модель два названия: электронное зажигание или микропроцессорная система зажигания, правильны и верны оба названия, как называть выбирать вам. Здесь практически полностью отсутствуют какие-либо трущие или механические детали, все полностью происходит с помощью электроники. Помимо всего, что было указано электронное зажигание имеет еще и разные входные датчики, и электронный блок управления. Входные датчики необходимы для того, чтобы электронная система зажигания фиксировала показатели работы двигателя, чтобы вовремя подать искру в требующий того цилиндр. То, какие датчики применяются в машинах может отличаться в зависимости от машины. К примеру, распространены датчики вращения коленчатого вала, и датчики массового расхода воздуха, на самом деле их очень много.

Электронное зажигание позволяет добиться максимально слаженной работы моторы, однако, даже не это является самым большим преимуществом. Самое большое преимущество лежит в экономичности.

Как видим, микропроцессорная система зажигания является наиболее совершенной системой из возможных, именно она сейчас является самой распространенной среди современных автомобилей всех производителей, и отечественных в том числе. Наши автомобили в этом показателе нисколько не уступают иномаркам.

Устройство

Система зажигания двигателя играет ключевую роль в процессе работы автомобиля, обеспечивая правильное время подачи искры для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре. Понимание видов, устройства и принципов работы этой системы необходимо для водителей и автолюбителей, чтобы обеспечить эффективную и безопасную эксплуатацию автомобиля.

Устройство системы зажигания автомобиля включает в себя несколько основных компонентов. Одним из ключевых элементов является катушка зажигания, которая отвечает за преобразование низкого напряжения от аккумулятора в высокое напряжение, необходимое для создания искры. Катушка зажигания состоит из первичной и вторичной обмоток, магнитного сердечника и высоковольтного вывода.

Для формирования сигнала, необходимого для точного времени зажигания, применяется датчик Холла. Этот датчик обнаруживает положение коленчатого вала и передает информацию в управляющее устройство системы зажигания. Благодаря этому, искра образуется в нужный момент времени, обеспечивая оптимальную работу двигателя.

Контактная система зажигания, в свою очередь, использует механические контакты для управления моментом зажигания. При этом, коммутатор электронной системы зажигания выполняет функцию переключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. Регулировка зажигания позволяет настроить систему на оптимальный режим работы двигателя, а бесконтактный датчик обеспечивает более надежную и долговечную работу системы зажигания.

Неисправности контактной системы зажигания могут проявляться различными способами, такими как отсутствие искры на свечах или работа двигателя с перебоями. Для более подробного понимания устройства и работы системы зажигания автомобиля рекомендуется обратиться к специалистам или изучить схемы устройства контактной и электронной систем зажигания.

Преимущества и недостатки контактной и бесконтактной систем зажигания

Контактная система зажигания является одной из старейших и наиболее распространенных систем зажигания внутреннего сгорания. Она основана на использовании контактов, которые открывают и закрывают цепь зажигания, подавая ток на катушку зажигания. Преимуществом контактной системы является ее простота и надежность. Однако у нее есть и недостатки, такие как износ контактов и ограниченная возможность работы на высоких оборотах двигателя.

Бесконтактная система зажигания, или электронная система зажигания, стала широко применяться в современных автомобилях. Она не использует механических контактов, а основана на электронике. Преимущества бесконтактной системы включают в себя более точное управление временем зажигания, увеличенную надежность и длительный срок службы. Однако недостатком такой системы является ее более высокая сложность и стоимость по сравнению с контактной системой.

Частые вопросы

Какие бывают виды систем зажигания?

На сегодняшний день можно выделить 3 основных вида систем зажигания, это: — Контактная система, — Бесконтактная система зажигания, — Электронная система зажигания.

Как работает система зажигания?

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

Сколько систем зажигания?

На сегодняшний день существует три типа систем зажигания: контактная – устаревшая система применяется только в некоторых марках автомобилей отечественного производства, создание импульсов в ней происходит с помощью контактного распределителя зажигания, бесконтактная (транзисторная) – система, используемая …

Как происходит зажигание двигателя?

Базовый принцип работы системы зажигания автомобиля заключается в накоплении и последующем преобразовании катушкой пониженного напряжения в высокое, последующее распределение и трансляцию повышенного напряжения к конкретной свече. Так образуется искра на свече.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Изучите основные виды систем зажигания (механическая, электронная, безконтактная) для понимания их принципов работы.

СОВЕТ №2

Познакомьтесь с устройством системы зажигания (высоковольтные провода, катушка зажигания, свечи) для более глубокого понимания ее работы.

СОВЕТ №3

Изучите принцип работы системы зажигания (зарядка катушки, высвобождение высоковольтного импульса, поджигание топливовоздушной смеси) для понимания важности этого процесса для работы двигателя.