Система зажигания

1. Введение

В процессе эксплуатации автомобиля в результате воздействия на него целого ряда факторов (воздействие нагрузок, вибраций, влаги, воздушных потоков, абразивных частиц при попадании на автомобиль пыли и грязи, температурных воздействий и т. п.) происходит необратимое ухудшение его технического состояния, связанное с изнашиванием и повреждением его деталей, а также изменением ряда их свойств (упругости, пластичности и др.).

 

Изменение технического состояния автомобиля обусловлено работой его узлов и механизмов, воздействием внешних условий и хранения автомобиля, а также случайными факторами. К случайным факторам относятся скрытые дефекты деталей автомобиля, перегрузки конструкции и т. п.

 

Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля при его эксплуатации является изнашивание, пластические деформации, усталостные разрушения, коррозия, а также физико-химические изменения материала деталей (старение).

 

На изменение технического состояния автомобиля существенное влияние оказывают условия эксплуатации: дорожные условия (техническая категория дороги, вид и качество дорожного покрытия, уклоны, подъемы спуски, радиусы закруглений дороги), условия движения (интенсивное городское движение, движение по загородным дорогам), климатические условия (температура окружающего воздуха, влажность, ветровые нагрузки, солнечная радиация), сезонные условия (пыль летом, грязь и влага осенью и весной), агрессивность окружающей среды (морской воздух, соль на дороге в зимнее время, усиливающие коррозию), а также транспортные условия (загрузка автомобиля).

 

Чтобы обеспечить работоспособность автомобиля в течение всего периода эксплуатации, необходимо периодически поддерживать его техническое состояние комплексом технических воздействий, которые в зависимости от назначения и характера можно разделить на две группы: воздействия, направленные на поддержание агрегатов, механизмов и узлов автомобиля в работоспособном состоянии в течение наибольшего периода эксплуатации; воздействия, направленные на восстановление утраченной работоспособности агрегатов, механизмов и узлов автомобиля.

 

Комплекс мероприятий первой группы составляет систему технического обслуживания и носит профилактический характер, а второй - систему восстановления (ремонта).

 

Для поддержания подвижного состава автомобильного транспорта в технически исправном состоянии, необходимом для нормальной эксплуатации, у нас в стране принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей. Сущность этой системы состоит в том, что техническое обслуживание осуществляется по плану, а ремонт - по потребности.

 

Система зажигания двигателя является одной из основных в автомобиле. При нерабочей системе зажигания двигатель не работает, при неисправной - работает с перебоями, неустойчиво, плохо заводится, глохнет. Кроме того, возникает повышенный расход топлива, двигатель не развивает максимальную мощность.

 

Система зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси бензинового двигателя. Воспламенение смеси происходит от искры, поэтому другое наименование системы - искровая система зажигания, а бензинового двигателя - двигатель с искровым зажиганием (сокращенно - ДсИЗ).

В зависимости от способа управления процессом зажигания различают следующие типы систем зажигания:

• контактная система зажигания;
• бесконтактная (транзисторная) система зажигания;
• электронная (микропроцессорная) система зажигания.

В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством - прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.

В микропроцессорной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания). В настоящее время управление зажиганием включено в систему управления двигателем.

Не смотря на различия в конструкции можно выделить следующее общее устройство системы зажигания:

• источник питания (автомобильный генератор и аккумуляторная батарея);
• выключатель зажигания;
• устройство управления накоплением энергии (прерыватель, транзисторный коммутатор, электронный блок управления);
• накопитель энергии (катушка зажигания);
• устройство распределения энергии по цилиндрам (механический распределитель, электронный блок управления);
• высоковольтные провода;
• свечи зажигания.

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

В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы:

• накопление электрической энергии;
• преобразование энергии;
• распределение энергии по свечам зажигания;
• образование искры;
• воспламенение топливно-воздушной смеси.

 

 

2. Теоретическая  часть

 Эксплуатация 

Система зажигания характеризуется наличием работоспособного состояния, в котором она выполняет заданные функции с параметрами, значения которых соответствуют номативно-технической и конструкторской документациям, предотказного состояния, когда параметры технического состояния достигают своих предельных значений, или состояние отказа. Иногда понятие работоспособности заменяют понятием исправности, которое более широко характеризует состояние системы, при котором они удовлетворяют всем требованиям номативно-технической и конструкторской документаций.

 

Наибольшего ухода требует прерыватель-распределитель, так как его трущиеся детали подвержены износу и нуждаются в систематическом смазывании.

 

Визуально определяют загрязненность крышки распределителя и посадку высоковольтных проводов в гнездах выводов. Неплотная посадка проводов и загрязнения могут привести к поверхностному разрушению или пробою изоляции крышки.

 

В процессе эксплуатации на поверхности крышек прерывателя-распределителя, катушки зажигания и на изоляции высоковольтных проводов появляются небольшие трещины. Через них при попадании пыли, грязи, влаги происходит утечка тока. Это, во-первых, снижает напряжение, двигатель начинает работать с перебоями, а в сырую погоду возможен полный отказ всей системы зажигания. Во-вторых, постоянное «проскальзывание» искр по поверхности крышек и проводов может привести к их пробою и полному выходу из строя. Поэтому следует хотя бы раз в месяц проверять чистоту крышек и проводов. А примерно раз в три года целесообразно менять весь комплект высоковольтных проводов и наконечников.

 

Неправильная установка зажигания снижает мощность, экономичность и ухудшает устойчивость и приемистость работы двигателя. Потеря упругости пружин центробежного регулятора вследствие усталости металла или поломка одной из его пружин резко увеличивает угол опережения зажигания на малых и средних режимах работы. В результате появляются детонационные стуки в двигателе (особенно при движении груженого автомобиля на малой скорости). Угол опережения зажигания увеличивается и при увеличении зазора между контактами прерывателя.

 

Нарушение герметичности вакуумного регулятора из-за повреждения диафрагмы или прокладки под штуцером, трещины в крышке или неплотного соединения трубопровода снижает разрежение. Тогда при изменении нагрузки угол опережения зажигания не изменяется, что снижает экономичность двигателя.

Прерыватель-распределитель бесконтактной системы зажигания, не снимая с автомобиля, необходимо очистить от пыли, грязи и масла снаружи. Снять крышку, очистить внутреннюю поверхность она не должна иметь трещин и следов пробоя изоляции; посмотреть контакты; смазать подшипники, уплотнительную муфту; проверить работу автоматов опережения зажигания и угол замкнутого состояния контактов. Внутреннюю поверхность крышки следует протирать чистой ветошью, смоченной бензином. Так же проверяют его надежное крепление к двигателю.

 

Для смазывания подшипников поворачивают на один-два оборота крышку пресс-масленки на корпусе распределителя.

 

Все распределители через каждые 45—50 тыс. км пробега автомобиля (при очередном ТО-2) снимают с автомобиля для проведения углубленного технического обслуживания. Кроме перечисленных операций разбирают и осматривают подшипник подвижною диска. Внешняя обойма подшипника подвижного диска должна легко проворачиваться относительно внутренней обоймы. При замене смазочного материала необходимо промыть подшипник в керосине. Для смазывания рекомендуется приманять Литол-24 или ЦИАТИМ-201, -202, -221.

 

При углубленном техническом обслуживании проверяется натяжение пружины рычажка прерывателя, величина сопротивления помехоподавительных резисторов, угол замкнутого состояния контактов, асинхронизм, бесперебойность искрообразования, характеристики центробежного и вакуумного регуляторов. При углубленном техническом обслуживании определяются изменения характеристик и параметров распределителей, которые приводят к ухудшению работы двигателя и не могут быть определены (не ощущаются) водителем при работе автомобиля. В случае расхождения данных, полученных при проверке, с данными технических условий, регулируют или заменяют изношенные детали и узлы. Проверку распределителей, снятых с автомобиля, производят на стендах СПЗ-8, СПЗ-12, СП-38М или КИ-968.

Ремонт прерывателя-распределителя

Изношенные поверхности валов прерывателя-распределителя восстанавливают путем металлизации (хромирование, осталивание) с последующей шлифовкой, после восстановления вала распределителя в корпус прерывателя-распределителя вставляются втулки взамен изношенным. Затем происходит развертывание втулок под диаметр восстановленных размеров вала

Биение вала прерывателя-распределителя устраняют путем правки его на свинцовой плите или деревянном бруске, при этом биение допускается в пределах 0,04мм.

Хвостовую часть прерывателя восстанавливают путем наплавки высокоуглеродистой сталью с последующей термообработкой. Закаленность должна быть в пределах 48-52 ед. HRC.

Ремонт транзисторного коммутатора

К ремонтируемым транзисторным коммутаторам относятся коммутаторы типов 36.3734 и 3620.3734, которые выполнены на дискретных элементах, расположенных в металлическом корпусе.

Разборка таких изделий осуществляется с помощью отвертки, пинцета и паяльника для отпайки проводников от разъема. По завершении отпайки плату с радиокомпонентами извлекают из корпуса и с помощью омметра или мультиметра определяют дефекты. Эти электронные блоки и транзисторный коммутатор можно диагностировать с применением специально собранных испытательных схем, в состав которых входят стабилизированный источник постоянного тока с внутренним сопротивлением не более 0,03 Ом при максимальной силе тока нагрузки 10 А, амперметры, вольтметр и генератор сигналов типа Г6-15 или Г6-26. Изучая с помощью осциллографа переходные процессы в транзисторном коммутаторе, определяют его работоспособность и все функции управления: регулирование продолжительности открытого состояния и ограничение силы тока выходного транзистора, выключение его при прекращении управляющего сигнала на входе и т. д.

Основные операции ремонта заключаются в выпаивании отказавших элементов, установке и припайке новых элементов с последующей лакировкой.

После ремонта электронные блоки и транзисторный коммутатор испытывают в соответствии с техническими условиями на специальных стендах. Испытания электронных изделий производят с применением осциллографических методов измерения рабочих процессов.

 

 

 

 

 Новые  технологии 

Системы управления двигателем управляет работой двигателя за счет контроллера и датчиков. В данной системе заданные параметры не корректируются в процессе работы двигателя.

В более совершенной же микропроцессорной системе всем управляет не контроллер, а микропроцессор. Он анализирует сигналы, поступающие с датчиков, и корректирует те параметры, которые необходимы для более стабильной и экономичной работы двигателя.

 

Ремонт и техническое обслуживание системы питания и зажигания.

 

К основным неисправностям системы питания относятся:

1) образование  слишком бедной или слишком  богатой горючей смеси;

2) подтекание топлива;

3) прекращение  подачи топлива в карбюратор; 4)- затрудненный пуск горячего  или холодного

двигателя;

5) неустойчивая  работа двигателя на холостом  ходу;

6) перебои  в работе двигателя на всех  режимах работы;

7) повышенный  расход топлива.

 

   Прекращение  подачи топлива в карбюратор  может произойти из-за засорения  топливопроводов и сетчатых фильтров, из-за неисправности топливного насоса, загрязнения фильтра тонкой очистки, а также из-за неисправности клапана двойной очистки. Для того чтобы определить причину прекращения подачи топлива к карбюратору, необходимо отсоединить от карбюратора шланг подачи топлива, затем опустить отсоединенный конец шланга в емкость и подкачать топливо рычагом ручной подкачки топливного насоса или проворачивая коленчатый вал стартером. Если при прокачке из шланга потекло топливо, значит, топливный насос исправен, и необходимо проверить, не засорился ли топливный фильтр. Если топливо подается из шланга слабо, периодически или не подается вообще, значит, засорилась топливная магистраль подачи топлива от топливного бака к насосу или неисправен топливный насос. Проверку топливного насоса ручной подкачкой лучше всего проводить 2 раза после проворачивания коленчатого вала при помощи стартера или пусковой рукоятки. Если при проверке ручной подкачкой топлива не ощущается сопротивления качанию рычага ручной подкачки, а подача топлива отсутствует, значит, топливный насос неисправен. Если при подкачке приходится прикладывать значительное, усилие на рычаг ручной подкачки, то, скорее всего, засорена топливоподающая магистраль.