Угол опережения зажигания

Угол опережения зажигания

Для того чтобы самостоятельно эффективно диагностировать и устранять неисправности в работе двигателя своего автомобиля необходимо знать и понимать несколько базовых моментов его работы. Один из таких «китов» на котором держится весь авторемонт – угол опережения зажигания.

Что такое угол опережения зажигания?

Расстояние от момента поджига (момента зажигания) топливной смеси до момента прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ), на такте сжатия, называется углом опережения зажигания.

Он измеряется в градусах. Так как поршень перемещается в цилиндре за счет кругового движения кривошипного механизма коленчатого вала (шатунная шейка с нижней головкой шатуна описывают окружность). Полный круг и ход поршня вниз-вверх (от ВМТ до ВМТ) это 360º. Если топливная смесь воспламенилась за 10º до прихода поршня в ВМТ, то эти 10º и будут углом опережения зажигания.

Для чего необходим угол опережения зажигания?

Для получения необходимой мощности двигателя топливную смесь необходимо поджечь до прихода поршня в ВМТ, тем самым обеспечивая ее полное и своевременное сгорание, и последующее оптимальное давление образовавшихся после сжигания газов на поршень, движущийся вниз на рабочем такте.

Как и зачем регулировать угол опережения зажигания?

В зависимости от режима работы двигателя автомобиля угол опережения зажигания должен меняться в большую или меньшую сторону. Например, на режиме холостого хода обороты коленчатого вала небольшие, топливная смесь имеет определенную пропорцию воздуха и бензина, а на мощностном режиме (разгон) она более богатая, при этом обороты коленчатого вала возрастают, снижая эффективность вентиляции цилиндров. В такой ситуации необходим более ранний угол опережения зажигания, который позволит поджечь смесь раньше и она успеет сгореть до прихода поршня в ВМТ.

На карбюраторном двигателе регулировкой угла опережения зажигания занимаются вакуумный и центробежный регуляторы опережения зажигания расположенные в распределителе зажигания (трамблере). Они позволяют автоматически увеличить угол опережения зажигания в зависимости от величины оборотов двигателя. На инжекторном двигателе угол опережения зажигания устанавливается блоком управления (ЭБУ) системы управления двигателя. Он является определенным параметром «зашитым» в его программное обеспечение и рассчитывается исходя из показаний датчиков.

Начальный угол опережения зажигания на карбюраторных двигателях устанавливается по меткам и регулируется вращением трамблера. На инжекторном двигателе установкой угла «заведует» все тот же блок управления ЭСУД.

Подробнее о регулировке угла опережения зажигания: «Регулировка угла опережения зажигания на двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099», «Регулировка угла опережения зажигания на двигателях автомобилей ВАЗ 2105, 2107».

Неисправности в работе двигателя автомобиля вызванные неверным углом опережения зажигания

В основе всех неисправностей, связанных с углом опережения зажигания лежат всего две причины: либо угол опережения зажигания слишком ранний (раннее зажигание), либо слишком поздний (позднее зажигание). Признаки неверного угла опережения зажигания: двигатель не запускается, запускается и глохнет, «троит», «стреляет» в карбюратор или глушитель, дымит, не тянет, возникает детонация и пр. Подробнее: «Признаки раннего зажигания», «Признаки позднего зажигания».

Примечания и дополнения

— Для управления моментом искрообразования и преобразованием электрического тока низкого напряжения в электрический ток высокого напряжения карбюраторные и инжекторные двигателя оборудованы системами зажигания: контактными, бесконтактными и пр. Подробнее: «Контактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106», «Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».

Еще статьи по системам зажигания автомобилей

— Фазы газораспределения двигателя внутреннего сгорания

— Система зажигания инжекторного двигателя 2111

— Свечи зажигания для контактной и бесконтактной систем зажигания, отличия

— Холодные и горячие свечи зажигания

21 Порядок работы многоцилиндрового двигателя

Порядок работы многоцилиндрового двигателя

зависит от типа двигателя (расположения цилинд­ров) и от количества цилиндров в нем.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени). Для определения этого угла продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, делят на число цилиндров. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) происходит через 180° (720 : 4) по отношению к предыдущему, т. е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя чередуются также через 180°. Поэтому шатунные шейки коленчатого вала у четырех цилиндровых двигателей расположены под углом 180° одна к другой, т. е. лежат в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров — в противоположную сторону. Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов и хорошую уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайнее положение (два поршня вниз и два вверх).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных     тракторных     двигателей 1—3—4—2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

При выборе порядка работы двигателя конструкторы стремятся равномернее распределить нагрузку на коленчатый вал.

Одноименные такты у четырехтактного шестицилиндрового двигателя совершаются через поворот коленчатого вала на 120°. Поэтому шатунные шейки расположены попарно в трех плоскостях под углом 120°. У четырехтактного восьмицилиндрового двигателя одноименные такты происходят через 90° поворота коленчатого вала и его шатунные шейки расположены крестообразно под углом 90° одна к другой.

В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов, что способствует его равномерному вращению.

Порядок работы восьмицилиндровых четырехтактных двигателей 1— 5—4—2—6—3—7—8, а шестицилиндровых 1—4—2—5—3—6.

Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно распределить провода по свечам зажигания, присоединить топливопроводы к форсункам и отрегулировать клапаны.

22 Силы и моменты, действующие в кмш одноцилиндрового двигателя

При такте «сгорание—расширение» сила Р1, приложенная к поршневому пальцу, слагается из двух сил:

• силы P давления газов на поршень

• силы инерции Pи (сила инерции переменна по величине и направлению)

Суммарную силу P1 разложить на можно две силы: силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.

Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и Р2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила P2 численно равная силе Р1, действует вниз, а сила Р действует на головку цилиндра вверх, т.е. в противоположную сторону. Разность между силами Р и P1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс Ри. Наибольшей величины эта сила достигает в момент изменения направления движения поршня.

Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу Рц, направленную по радиусу кривошипа в от сторону центра вращения.

Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил, как то:

• реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер

• сила инерции поступательно движущихся масс Ри, направленная по оси цилиндра

• центробежная сила вращающихся масс Рц, направленная по кривошипу вала

Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.

Как правильно выставить зажигание

Перед тем, как выставить зажигание, нужно вспомнить, что при проведении любых монтажных работ с автомобилем все снятые детали необходимо очищать от грязи и жира. Также не лишним будет очистить шкалу, а для облегчения считывания показателей — обозначить белым маркером центральную метку, соответствующую ВМТ.

Не используйте одежду, которая может застревать между агрегатами под капотом.

Все внутренние детали трамблера содержатся под напряжением системы зажигания. Если трамблер неисправен, то попытка регулировки свечей может привести к поражению электрическим током. В автомобиле должен быть поднят стояночный тормоз для предупреждения его скатывания.

Что такое угол опережения зажигания и зачем нужна его регулировка

В работе двигателя внутреннего сгорания важно, чтобы топливная смесь сжигалась в определённый момент времени. Когда положение поршня будет находиться в верхней точке, свеча даёт искру и происходит процесс сгорания

Он даёт толчок поршню и приводит во вращение коленвал. Угол опережения зажигания – это определённый градус положения ВМТ (верхняя мёртвая точка). Если он сдвигается, то зажигание будет проходить раньше необходимого времени или позже его.

Сегодня в автомобилях используются разные типы силовых агрегатов. Существуют определённые методики расчёта под каждый тип и, соответственно, инструкции по установке правильного угла опережения зажигания. Регулировку делают с помощью стробоскопа или контрольной лампы. В зависимости от вида топлива и модели двигателя угол опережения выставляют разный.

Требования к системе зажигания

Основные требования перечислены ниже.

1. Создание искры в нужном цилиндре, основываясь на порядке работы цилиндров.
2. Момент зажигания должен быть своевременным. Искра должна появляться в моменте зажигания в соответствии с оптимальным углом его опережения, зависящего от оборотов двигателя и нагрузки на него.
3. Энергия искры должна быть достаточной. Количество такой энергии зависит от состава, температуры и плотности топлива.
4. Обеспечение непрерывного функционирования в процессе эксплуатации.

Неисправности в системе зажигания вызывают различные неполадки при запуске и работе двигателя. Поэтому, если вы не знаете, как настроить зажигание, то эти неисправности могут препятствовать включению двигателя.

Самыми основными неполадками являются:

• невозможность запуска двигателя;
• неравномерность в работе двигателя или её прекращение;
• детонация, которая вызвана неверным моментом зажигания, зачастую приводящая к преждевременному износу двигателя;
• высокие электромагнитные помехи, вызывающие нарушения в работе электронных систем.

Если вы обнаружили стук, детонацию или слишком позднее зажигание, то его необходимо регулировать. Некоторые современные автомобили сами оповестят вас о такой необходимости.

Как выставить угол опережения зажигания своими руками

Выставить правильно зажигание — это значит, что нужно найти нужный угол опережения зажигания (УОЗ). Настройка производится на холостом ходу, хотя это и так понятно, но вдруг кто-то задумал поставить авто на домкрат и настраивать на скорости.

Для настройки зажигания, надо знать, что оптимальные хорошие обороты коленчатого вала двигателя на холостом ходу — это от 850 до 900 об/мин. Угол наклона момента зажигания должен находиться от -1 до +1 градуса. Это градус по отношению к верхней мертвой точке (ВМТ).

Если используется лампочка для настройки, то ее подсоединяют к плюсовой клемме на распределителе зажигания (трамблер), а цоколь лампочки — с «массой». Разберем по отдельности варианты настройки.

Настройка стробоскопом

1. Запустить мотор, нагреть его до рабочей температуры и заглушить.

2. Подключить стробоскоп к сети автомобиля.

3. Выкрутить гайку фиксации крышки распределителя — прерывателя зажигания.
4. Надеть на высоковольтный провод первого цилиндра сигнальный датчик срабатывания.
5. Если на трамблере есть шланчик вакуум-корректора, то его надо отсоединить и заглушить.
6. Свет стробоскопа направить на шкив коленвала ДВС.
7. Теперь завести двигатель и оставить работать на холостых оборотах.
8. Теперь надо повернуть корпус трамблера и зафиксировать так, чтобы метка на шкиве коленвала совпала с меткой газораспределительного механизма (ГРМ).
9. При совпадении меток, затянуть гайку.

Как выставить зажигание контрольной лампочкой

1. Вращать коленвал мотора до тех пор, пока метка на его шкиве не совпадет с меткой ГРМ.
2. При этом, бегунок трамблера зажигания должен быть направлен на первый цилиндр.
3. Теперь надо ослабить гайку трамблера.

4. Один провод соединяется с сердцевиной контрольной лампы (контролка) и с проводом катушки зажигания (бобина).

5. Второй провод соединяет массу и цоколь лампочки. Лампочка должна загореться.
6. После этого, надо включить зажигание поворотом ключа замка зажигания и поворачивать корпус распределителя (трамблера) по часовой стрелке. При вращении трамблера, в каком-то положении лампочка погаснет. В этом положении надо затянуть прижимную гайку распределителя.

Как выставить зажигание на двигателях невысокого объема?

Перед началом работы следует выяснить, какая система создания искры установлена на транспортном средстве. О том, как выставить зажигание на скутере, должен знать каждый водитель.

Существует два вида создания искры:

• контактного типа;
• бесконтактного типа.

Безусловно, принцип действия у них будет отличаться. Ранее практически на всех мопедах устанавливалась контактная система. В современных моделях скутеров можно наблюдать бесконтактную систему, которая является усовершенствованной и более надежной. Контактная система работает по принципу разрыва цепи. При механическом вращении контакт на катушке прерывается, что сопровождается скачкообразным увеличением напряжения в цепи. Далее разряд попадает на распределитель. При этом зажигание может быть как ранним, так и поздним. Установить нормальное зажигание необходимо на трамблере. Здесь устанавливается два механизма: размыкания и распределения.

Таким образом, мы выяснили, как выставить зажигание на скутере. Как видите, ничего сложного в этой работе нет.

Устройство системы зажигания ВАЗ 2106

Система зажигания (СЗ) бензинового двигателя предназначена для создания и своевременной подачи импульсного напряжения на свечи зажигания.

Состав системы зажигания

Двигатель ВАЗ 2106 оборудован системой зажигания батарейно-контактного типа.

Автомобили ВАЗ 2106 оборудованы батарейно-контактной системой зажигания

В состав системы зажигания входят:

• аккумуляторная батарея;
• выключатель (замок зажигания с группой контактов);
• двухобмоточная трансформирующая катушка;
• трамблёр (распределитель с прерывателем контактного типа и конденсатором);
• провода высокого напряжения;
• свечи.

Зажигание включает цепи низкого и высокого напряжения. К низковольтной цепи относятся:

• аккумулятор;
• выключатель;
• первичная обмотка катушки (низковольтная);
• прерыватель с искрогасящим конденсатором.

В цепь высокого напряжения входят:

• вторичная обмотка катушки (высоковольтная);
• распределитель;
• свечи зажигания;
• высоковольтные провода.

Назначение основных элементов системы зажигания

Каждый элемент СЗ является отдельным узлом и выполняет строго определённые функции.

Аккумуляторная батарея

Аккумулятор предназначен не только для обеспечения работы стартера, но и для питания цепи низкого напряжения при запуске силового агрегата. В процессе работы двигателя напряжение в цепь подаётся уже не с аккумулятора, а с генератора.

Аккумулятор предназначен для запуска стартёра и подачи питания в цепь низкого напряжения

Выключатель

Выключатель предназначен для замыкания (размыкания) контактов низковольтной цепи. При повороте ключа зажигания в замке на двигатель подаётся (отключается) электропитание.

Выключатель зажигания поворотом ключа замыкает (размыкает) цепь низкого напряжения

Катушка зажигания

Катушка (бобина) представляет собой повышающий двухобмоточный трансформатор. Она увеличивает напряжение бортовой сети до нескольких десятков тысяч вольт.

С помощью катушки зажигания напряжение бортовой сети увеличивается до нескольких десятков тысяч вольт

Распределитель (трамблёр)

Трамблёр используется для распределения импульсного напряжения, поступающего с высоковольтной обмотки катушки на ротор устройства, по контактам верхней крышки. Это распределение осуществляется посредством бегунка, имеющего наружный контакт и находящегося на роторе.

Трамблёр предназначен для распределения напряжения по цилиндрам двигателя

Прерыватель

Прерыватель является частью распределителя и предназначен для создания электрических импульсов в низковольтной цепи. Основу его конструкции составляют два контакта — стационарный и подвижный. Последний приводится в движение кулачком, находящимся на валу распределителя.

Основу конструкции прерывателя составляют подвижный и стационарный контакты

Конденсатор прерывателя

Конденсатор предотвращает образования искры (дуги) на контактах прерывателя, если они находятся в разомкнутом положении. Один его вывод подключается к подвижному контакту, другой — к стационарному.

Конденсатор предотвращает искрообразование между разомкнутыми контактами прерывателя

Высоковольтные провода

С помощью высоковольтных проводов напряжение поступает с выводов крышки трамблёра на свечи зажигания. Все провода имеют одинаковую конструкцию. Каждый из них состоит из токопроводящей жилы, изоляции и специальных колпачков, защищающих контактное соединение.

Высоковольтные провода передают напряжение с контактов крышки трамблёра на свечи зажигания

Свечи зажигания

Двигатель ВАЗ 2106 имеет четыре цилиндра, в каждом из которых установлено по одной свече. Основная функция свечей зажигания — создание мощной искры, способной в определённый момент воспламенить горючую смесь в цилиндре.

Свечи зажигания служат для воспламенения топливно-воздушной смеси

При повороте ключа зажигания по низковольтной цепи начинает течь ток. Он проходит через контакты прерывателя и попадает на первичную обмотку катушки, где за счёт индуктивности его сила увеличивается до определённого значения. При размыкании контактов прерывателя сила тока моментально снижается до нуля. Вследствие этого в высоковольтной обмотке возникает электродвижущая сила, увеличивающая напряжение в десятки тысяч раз. В момент подачи такого импульса ротор распределителя, двигаясь по кругу, передаёт напряжение на один из контактов крышки трамблёра, с которого напряжение через высоковольтный провод поступает на свечу.

Регулировка своими руками

Отрегулировать настройки описываемой системы каждый водитель может самостоятельно. Для установки угла опережения зажигания понадобятся такие инструменты:

1. Стробоскоп. Причем необязательно какой-то «навороченный», можно простейший, не имеющий встроенного тахометра, стоит недорого. Более же продвинутый, который отличается наличием встроенного тахометра, стоит, соответственно, дороже.
2. Тахометр. В этом случае можно использовать встроенные в щиток приборы, а также произвести подключение внешние приборы (к примеру, мультиметр или автотестер в режиме тахометра) и ориентироваться на звуковые сигналы. Последнее рекомендуется осуществлять только при наличии немалого опыта в подобном деле.
3. Рожковый или накидной ключ. В качестве альтернативного варианта может выступить Г-образный ключ или головка с трещоткой. Но оптимальный размер около 10.
4. Шлицевая отвертка.

Итак, отвечая на вопрос, как выставить угол опережения зажигания, для начала следует отметить важность подготовительных работ. Так, я советую сначала:

• Прогреть двигатель до отметки около 90о, то есть до оптимальной рабочей температуры, и установить обороты холостого хода на минимальном уровне (это около 800 в минуту). Для осуществления последнего действия нужно вращать винт, отвечающий за количество топливной смеси и располагающийся на карбюраторе.
• Выставить это минимальное количество оборотов можно на слух или же используя тахометр – уж кому как удобнее. Если же они соответствуют норме, то данное действие выполнять не нужно.
• Снять со штуцера, который располагается на корпусе вакуумного регулятора опережения зажигания, что на тремблере, трубку из силикона.
• Проверить, есть ли в ней разрежение, приложив к ее отверстию палец. Ничего такого быть не должно. Если же это не так, то обороты следует постепенно уменьшать до того момента, пока разрежение не исчезнет. Для этого нужно плавно вращать ранее упомянутый винт.
• Заглушить двигатель и при помощи связывания узлом или мелкого болтика избавиться от отверстия в трубке.
• При помощи шлицевой отвертки повернуть маховик (перед этим аккуратно открепить корпус трамблера путем ослабления ключом гаек его крепления), в результате чего должна стать видна длинная поперечная установочная метка.
• Подключить стробоскоп в зависимости от инструкции к нему.

1. Запустить двигатель, при этом еще раз убедиться при помощи тахометра, что обороты являются минимальными.
2. Мигающий луч от стробоскопа направить в лючок со шкалой.
3. В результате этого выделенная метка, которая размещается на маховике, должна быть напротив необходимого деления на шкале.
4. Каждое деление на шкале – это соответствующий градус опережения зажигания.
5. Для регулировки опережения зажигания следует осуществлять вращения корпуса трамблера.
6. После того, как необходимое значение было достигнуто, стробоскоп отсоединить, а трамблер надежно закрепить.

Итак, существует два регулятора: центробежный и вакуумный. Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для того, чтобы осуществлять изменение данного показателя на автоматическом уровне, причем зависит это от количества оборотов, производимых коленчатым валом. Вакуумный же регулятор опережения зажигания используется для той же цели, но только зависит его деятельность от скорости работы мотора.

Показания угла опережения зажигания можно менять, изменив также и данные датчика положения коленвала. А помочь в этом сможет такой прибор, как вариатор опережения зажигания. Применение вариатора угла опережения зажигания нужно из-за того, что скорость горения газа является более низкой, чем бензина.

Главная особенность вариаторов опережения зажигания заключается в том, что они способны конфигурироваться с компьютерными программами и менять данный показатель с точностью в 1 градус. Также этот прибор не нуждается в обязательном подключении к педали и позволяет создавать график разгона машины. Поэтому вариатор угла опережения зажигания – это нужный механизм, которые, помимо этого, может быть использован как генератор.

Датчик опережения зажигания – тоже важный механизм. В автомобиле их насчитывается два (сверху и с правой стороны), а при факте их отсутствия двигатель элементарно не сможет запустится.

И последний механизм, но не последней необходимости – муфта опережения зажигания, принцип работы которой, как правило, механический. Нужна эта муфта опережения зажигания для того, чтобы обеспечивать лучшую динамику мотора, а также на повышенных оборотах опережать воспламенение топлива. Как результат – работа двигателя более мощно и тяговито.