Меню

Системы регулировки опережения зажигания



Регулировка зажигания на карбюраторном двигателе. Стробоскоп.

На карбюраторном двигателе зажигание регулируется поворотом трамблера.

После запуска двигателя угол опережения зажигания не остается на одном уровне, а постоянно изменяется в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель.

Угол опережения зажигания это момент возникновения искры, между электродами свечи выраженный в угле поворота коленчатого вала в момент, когда поршень еще не дошел до верхней мертвой точки.

Подавать искру заранее в цилиндр до вмт нужно для того чтобы смесь успела нагреться от этой искры и воспламенится. После того как смесь нагреется, образуется первичный очаг воспламенения. Когда поршень дойдет до вмт, смесь уже будет гореть. И давление при сгорании будет максимальным. Но если слишком увеличить угол опережения то часть смеси сгорит еще до того как поршень дойдет до вмт, а значит на рабочем ходе поршень получит меньший толчек от расширяющихся газов.

Если подать искру в момент, когда поршень находится в верхней мертвой точке, то смесь воспламенится слишком поздно и давление при сгорании будет ниже. Мощность двигателя упадет и увеличится расход топлива.

На трамблере устанавливается два регулятора угла опережения зажигания: центробежный регулятор и вакуумный.

Этот регулятор управляет углом опережения в зависимости от оборотов коленчатого вала.

При увеличении оборотов двигателя скорость поршня тоже увеличивается, а время горения смеси изменяется не слишком значительно и если подавать искру в тот же момент, то смесь не успеет воспламениться и мощность двигателя упадет. Значит, при увеличении оборотов двигателя нужно автоматически увеличивать уоз. Именно для этого и нужен центробежный регулятор.

Нужен для того, чтобы управлять уоз в зависимости от нагрузки на двигатель.

При увеличении нагрузки на двигатель наполнение цилиндров воздухом увеличивается, а разряжение во впускном коллекторе зависит от того как наполняются цилиндры. По этому, регулятор определяет нагрузку по разряжению и изменяет уоз.

Чем больше наполнение цилиндров, тем больше давление и выше скорость горения смеси, а значит, угол опережения зажигания при увеличении нагрузки нужно уменьшать. И на оборот при снижении увеличивать.

Правильно выставить уоз на карбюраторном двигателе можно только с помощью стробоскопа.

Подключаем щупы питания стробоскопа к аккумулятору, а датчик подключаем к высоковольтному проводу первого цилиндра.

На шкиве коленчатого вала и на передней крышки находим специальные метки и мелом отмечаем их. На крышки есть три метки. Первая метка соответствует 0 градусам поворота коленчатого вала, вторая 5 градусам, третья 10.

Заводим двигатель и направляем стробоскоп на шкив. При моргании лампочки стробоскопа метка на шкиве должна совпадать с третьей меткой на крышки, то есть с 10 градусами до верхней мертвой точки.

Далее нужно проехаться на машине. На четвертой передачи едем со скоростью 40 кл/ч и резко нажимаем на педаль газа если не слышно детонационных стуков от двигателя, то можно еще немного увеличить уоз. А если детонация продолжается более одной секунды, то уоз нужно уменьшить.

Источник

Системы регулировки опережения зажигания

Термин «угол опережения зажигания» современный автовладелец, да и механик, слышит не так уж часто. А опережение зажигания, несмотря на это, по-прежнему есть и играет важную роль в работе двигателя. Какую именно — разбираемся ниже с помощью Motordata OBD и знаний об устройстве двигателей внутреннего сгорания.

Для начала проговорим процесс работы двигателя. На такте сжатия, когда поршень подходит к верхней мертвой точке (ВМТ), свеча зажигания формирует искру, от которой воспламеняется топливовоздушная смесь. Смесь, однако, сгорает не моментально, а относительно медленно, поэтому если воспламенить ее непосредственно в ВМТ, основное давление газов будет достигнуто, когда поршень уйдет уже довольно далеко вниз. При этом от сгорания заряда смеси будет получено очень немного полезной работы.

А вот если поджечь смесь немного заранее, то можно сделать это так, чтобы к ВМТ газы создали максимальное давление и с максимальным усилием направили поршень вниз. В этом случае полезная работа будет максимальной.

Возможна и обратная ситуация, когда воспламенение произойдет слишком рано. В этом случае давление газов при сгорании смеси разовьется еще до подхода поршня к ВМТ. Тогда тоже не выйдет получить от двигателя полную мощность.

Временной промежуток между достижением ВМТ и воспламенением называется опережением зажигания. Измеряется он, однако, не в единицах времени, а в градусах угла поворота коленчатого вала, поэтому и сам параметр называется «угол опережения зажигания» (или УОЗ).

Современные технологии позволили нам «заглянуть» внутрь камеры сгорания прямо во время работы двигателя, и теперь любой может собственными глазами увидеть опережение зажигания. Если попытаться зафиксировать это картинкой, то это будет выглядеть примерно так:

Красным выделено положение поршня в момент воспламенения, а синим — положение ВМТ. В динамике это можно увидеть на видео внизу.

На любом бензиновом двигателе угол опережения зажигания должен быть правильно выставлен. На самых первых автомобилях опережение зажигания выставлялось водителем прямо во время движения — для этого на руле был отдельный рычажок, наряду с рычагом акселератора. В документации тех лет особо подчеркивался этот аспект водительского мастерства — правильно выбрать режим работы двигателя. В некоторых документах (например, на автомобили Buick периода 1910-1920 годов) использовался термин «чувство лошади».

Читайте также:  Регулировка тросика газа на мотоблоке салют

Времена показали, что водителю и без того хватает забот, поэтому со временем это бремя с него сняли. Если переместиться в советский автопром семидесятых годов, мы увидим, что опережение зажигания регулировалось уже механиком, с помощью поворота трамблера (прерывателя-распределителя) на определенный угол. В то время умение выбрать УОЗ уже не было обязательным для водителя, однако хорошим тоном считалось, когда автовладелец сам умел настроить этот угол правильно, а также снять, почистить, собрать, поставить и настроить карбюратор. Тем не менее, уже тогда в составе системы зажигания был механический и/или вакуумный корректор, сдвигающий УОЗ в зависимости от нагрузки на двигатель (фактически — от разрежения в задроссельном пространстве или от оборотов двигателя).

Совершим еще один скачок во времени. В наши дни управление УОЗ полностью отдано электронному блоку управления (ЭБУ) двигателем. На него не может влиять ни водитель, ни механик — автопроизводители не дают штатных средств управлять этим параметром. От этого, однако, данный параметр не стал менее важен для работы двигателя. А значит, и при диагностике нужно понимать, что означает этот параметр и как им управляет ЭБУ.

УОЗ является одним из параметров, влияющих на экологичность выхлопа, поэтому он обязательно присутствует в наборе параметров, выдаваемых по стандартному протоколу OBD/EOBD. Зачастую его выдача выглядит очень упрощенной, так как ЭБУ нередко вычисляет его отдельно для каждого цилиндра, но и существущего параметра часто достаточно, чтобы оценить работу двигателя. Тем более ее достаточно, чтобы оценить зависимости.

Подключимся к автомобилю Opel Astra H (он выбран, потому что есть под рукой, а не из каких-то глубоких соображений) и посмотрим, как выглядит зависимость УОЗ от оборотов двигателя:

Видно, что на холостых оборотах УОЗ находится где-то в диапазоне 18-20 градусов. Это в наших условиях. При более холодной погоде, например, он будет сдвигаться, т. к. температура воздуха во впуске будет отличаться. На непрогретом двигателе УОЗ тоже будет отличаться, например, сразу после старта зажигание будет максимально поздним. Дело в том, что особых мощностных характеристики сразу после старта от мотора не требуется, а вот прогревать катализатор и лямбда-зонд как раз нужно скорее. Позднее зажигание приводит к тому, что в выпуск уходят максимально горячие отработавшие газы, что и способствует максимально быстрому разогреву датчика кислорода и катализатор.

При нарастании оборотов УОЗ увеличивается. Здесь очень простой физический смысл: на повышенных оборотах поршень движется быстрее, а скорость сгорания смеси не меняется. Значит, смесь надо поджигать раньше. Эта зависимость сохраняется как на холостом ходу, так и во время движения.

На автомобилях с трамблером и корректором зажигания зависимость УОЗ была только от одного параметра. Однако с ужесточением экологических требований появились более жесткие требования — стало необходимо учитывать гораздо больше факторов. Это и явилось одной из основных причин перехода на электронное управление зажиганием.

Поэтому, если нужно выразить зависимость УОЗ от внешних условий, она будет выглядеть как набор сложных трехмерных графиков типа таких:

Кстати, при чип-тюнинге, как правило, эти зависимости также затрагиваются. В зависимости от целей чип-тюнинга, прошивка может сдвигать эту зависимость либо в более экономичный режим, либо в более динамичный.

В штатном режиме смесь сгорает медленно, а при детонации — на порядок, а то и на два порядка быстрее. Это фактически взрыв смеси. Проблема этого режима в том, что давление тоже нарастает гораздо быстрее, чем при штатном сгорании. Это приводит к ударным нагрузкам на детали двигателя, в первую очередь — на поршень. Такие нагрузки могут привести к разрушению двигателя, поэтому детонации надо избегать.

Штатно работающая система с трамблером на тех же «Жигулях» и «Волгах», вообще говоря, допускала детонацию в определенных режимах, более того, ее наличие в этих режимах было признаком правильно настроенного УОЗ. Руководства по ремонту содержали рекомендацию разогнаться до скорости 50 км/ч и на прямой передаче и резко нажать педаль акселератора в пол. При правильно настроенном УОЗ должна была проявиться кратковременная детонация.

В современных системах ЭБУ тоже отслеживает детонацию, и чаще всего тем же «дедовским» способом, в буквальном смысле на слух. В состав системы входит датчик детонации, представляющий собой практически микрофон. Датчик этот крепится на блок цилиндров.

Источник

Электронное опережение зажигания — Энциклопедия японских машин

Сигнал NE и сигнал G
Хотя существуют разные типы систем зажигания, сигналы NE и G используются во всех. Сигнал NE указывает на положение коленчатого вала и число оборотов двигателя.

Сигнал G (также называемый сигнал VVT ) отвечает за определение цилиндра. Путем сопоставления сигнала G и сигнала NE блок ЕСМ распознает цилиндры на ходу сжатия. Это помогает рассчитать угол коленвала (установочный угол опережения зажигания), определить, какую катушку в прямой (независимой) системе зажигания привести в действие, и на какую форсунку подать питание в последовательных системах впрыска топлива.

Читайте также:  Регулировка геометрии пластиковой балконной двери

По мере усовершенствования систем зажигания и двигателей использовались различные модификации сигналов NE и G. Бегунок в системе распределения зажигания имеет разное количество зубьев. Для некоторых датчиков сигнала G вместо зубьев для выработки сигнала используется метка. Вне зависимости от этого можно определить тип системы, осмотрев бегунок или обратившись к руководству по ремонту. Различные модели представлены собственными системами зажигания.

Работа опережения зажигания, регулируемого электроникой
Для максимальной эффективности работы двигателя воздушно-топливную смесь необходимо зажигать так, чтобы максимальное давление сгорания возникало примерно через 10-15 сек. после верхней мертвой точки. По мере увеличения числа оборотов двигателя у топливной смеси остается меньше времени для завершения сгорания, поскольку поршень ходит быстрее. С помощью сигнала IGT блок ЕСМ контролирует время появления искры. Путем изменения времени сигнал IGT отключается, блок ЕСМ изменяет установку угла опережения зажигания.

Контроль зажигания при запуске
Контроль установки опережения зажигания состоит из двух основных элементов:
— контроль зажигания во время запуска
— контроль зажигания после запуска

Контроль зажигания во время запуска
Контроль зажигания во время запуска определяется как период, когда двигатель запускается (проворачивается коленвал) и непосредственно после запуска. Зажигание происходит при фиксированном угле коленвала, примерно 50-10 сек. нижней мертвой точки вне зависимости от условий работы двигателя, этот угол называется изначальным углом установки.

Во время или непосредственно после запуска, когда скорость двигателя еще ниже указанного числа оборотов и неустойчива, установка опережения зажигания фиксируется до тех пор, пока работа двигателя не станет стабильной.

Блок ЕСМ распознает запуск двигателя, когда получает сигнал NE и G. На некоторых моделях для сообщения о запуске двигателя также используется сигнал стратера (STA).

Контроль зажигания после запуска
Контроль зажигания после запуска заключается в расчете и регулировке установки опережения зажигания на основе условий работы. Расчет и регулировка опережения зажигания проводится поэтапно, начиная с контроля основного угла опережения зажигания.

К изначальному углу установки опережения зажигания и основному углу опережения зажигания (определенным по сигналу объема впуска воздуха или сигналу давления во всасывающем коллекторе и по сигналу скорости двигателя) добавляются различные корректировки (на основании сигналов, полученных от соответствующих датчиков).

Установка опережения зажигания = угол установки опережения зажигания
— основной угол опережения зажигания
— скорректированный угол опережения зажигания
Во время нормальной работы контроля зажигания после запуска сигнал IGT (установки опережения зажигания) рассчитывается микропроцессором блока ECM и выводится через дублирующий IC.

Контроль основного угла опережения зажигания
Блок ЕСМ выбирает основной угол опережения зажигания из памяти на основе скорости, нагрузки на двигатель, положения дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости.

Соответствующие сигналы:
— объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)
— скорость двигателя (NE)
— положение дросселя (IDL)
— температура охлаждающей жидкости двигателя (THW)

Корректировка установки опережения зажигания
Корректировка установки опережения зажигания представляет собой окончательную настройку фактического опережения зажигания. Указанные ниже факторы имеют место не на всех транспортных средствах.

Корректировка на прогревание
Установка опережения зажигания изменяется с целью улучшения дорожных качеств автомобиля при низкой температуре охлаждающей жидкости. В некоторых моделях двигателей корректировка изменяет угол опережения в соответствии с объемом всасываемого воздуха (давлением во всасывающем коллекторе) и может установить опережение примерно на 15’ (в зависимости от модели двигателя) в очень холодную погоду.

Корректировка на перегрев
Для предотвращения детонации и перегрева при очень высокой температуре охлаждающей жидкости установка опережения зажигания задерживается. Опережение зажигания может быть задержано примерно до 5’.

Соответствующие сигналы
— Электронное управление трансмиссии – температура охладителя
— На некоторых моделях может также использоваться следующее:
— MAF (VS, KS или VG)
— Скорость двигателя – сигнал NE
— Положение дросселя ТА или (IDL)

Корректировка на устойчивые холостые обороты
Когда скорость двигателя на холостом ходу отклоняется от заданного значения, блок ЕСМ регулирует установку опережения зажигания для стабилизации скорости двигателя. Блок ЕСМ непрерывно вычисляет среднюю скорость двигателя. Если скорость двигателя падает ниже требуемой скорости, блок ЕСМ регулирует угол опережения на соответствующую величину. Если скорость двигателя возрастает выше заданной величины, блок ЕСМ задерживает зажигание на соответствующую величину.

Данная корректировка не проводится, когда установленная скорость двигателя превышена.

В некоторых моделях двигателей угол опережения изменяется в зависимости от того, включен или выключен кондиционер воздуха. В других моделях корректировка применима только когда скорость двигателя падает ниже заданной.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL)
— Скорость автомобиля (SPD)

Корректировка на рециркуляцию выхлопных газов
Когда работает система рециркуляции выхлопных газов (EGR), установка опережения изменяется в соответствии с объемом всасываемого воздуха и оборотами двигателя для улучшения дорожных качеств автомобиля. Система EGR сокращает эффект детонации, поэтому зажигание может быть установлено на опережение.

Читайте также:  Как отрегулировать передний переключатель на велосипеде стелс

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL или PSW)
— Объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)

Корректировка по вращающему моменту
Данная корректировка сокращает детонацию при переключении передач, и водитель в результате ощущает более мягкое переключение скоростей. В коробке передач в блоке с трансмиссией с электронным управлением каждое сцепление и тормоз в планетарной передачи трансмиссии или блоке вызывает при переключении скоростей толчки. В некоторых моделях эти толчки сводятся к минимуму за свет задержки зажигания при переключении на повышающую передачу. Когда начинается переключение передачи, блок ЕСМ задерживает зажигание для снижения крутящего момента двигателя. В результате детонация от работы сцепления и тормозов в устройстве планетарной передачи снижается, и переключение передач происходит мягче. С помощью такой корректировки угол опережения зажигания задерживается максимум примерно на 200. Такая корректировка не производится, когда температура охлаждающей жидкости или напряжение на аккумуляторе ниже установленного значения.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL или PSW)
— Трансмиссия с электронным управлением (температура охладителя)
— Напряжение на аккумуляторе (+В)

Корректировка на детонацию
Слишком сильная детонация в двигателе может вызвать его повреждения. На детонацию влияет устройство камеры сгорания, октановое число бензина, пропорция воздуха/топлива, установка опережения зажигания. При большинстве условий работы двигателя установка опережения зажигания должна приближаться к точке детонации, чтобы добиться оптимального расхода топлива, выходной мощности двигателя и минимального выхлопа. Однако, точка детонации может изменяться в зависимости от различных факторов. Например, если октановое число бензина слишком низкое, зажигание происходит в оптимальной точке, будет иметь место детонация. Чтобы предотвратить это явления используется функция корректировки по детонации.

Когда двигатель начинает испытывать детонацию, датчик детонации преобразует вибрацию от детонации в сигнал напряжения, распознаваемый блоком ЕСМ. В соответствии с программой блок ЕСМ задерживает зажигание по фиксированным щагам до тех пор, пока детонация не прекращается. Когда детонация прекращается, блок ЕСМ прекращает задерживать зажигание и переходит на установку опережения зажигания по фиксированным шагам. Если зажигание с опережением продолжается, а детонация возникает снова, зажигание снова задерживается.

Блок ЕСМ может определить, какой цилиндр испытывает детонацию по времени получения сигнала детонации. По сигналам NE и G блок ЕСМ знает, какой цилиндр находится в режиме рабочего хода. Это позволяет блоку ЕСМ фильтровать ложные сигналы.

Некоторые механические проблемы могут усиливать детонацию двигателя. Излишний износ шатунного подшипника или крупные неровности в цилиндре вызывают вибрацию на той же частоте, на которой детонирует двигатель. В ответ на это блок ЕСМ задерживает зажигание.

Корректировка пропорции воздуха/топлива
Двигатель особенно чувствителен к изменениям пропорции воздуха/топлива на холостом ходу, поэтому устойчивые холостые обороты обеспечиваются установкой зажигания с опережением в соответствии с объемом впрыска топлива и корректировкой обратной связи пропорции воздуха/топлива.

Корректировка не проводится во время движения автомобиля.

Соответствующие сигналы
— Датчик кислорода или A/F
— TPS (VTA или IDL)
— Скорость транспортного средства (SPD)

Прочие корректировки
Для высокоточной регулировки зажигания в систему управления зажиганием (кроме корректировок, описанных выше) добавлены следующие функции корректировки.

Корректировка перехода – Во время перехода с замедления на усиление, установка зажигания периодически идет по схеме опережения или замедления в соответствии с ускорением.

Корректировка управления рейсом – При движении по уклону в режиме управления рейсом для обеспечения бесперебойного управления рейсом и сведения к минимуму изменений в крутящем моменте двигателя, вызванных прекращением подачи топлива из-за действия тормозов, блок ECU управления рейсом посылает сигнал на блок ЕСМ для замедления зажигания.

Корректировка управления силой тяги – замедляет зажигание, снижая крутящий момент двигателя, когда температура охладителя выше установленной температуры и работает система управления силой тяги.

Корректировка системы впуска с акустическим контролем (ACIS) – Когда скорость двигателя увеличивается и превышает заданный уровень, работает система ACIS. В это время блок ЕСМ синхронно производит установку на опережение зажигания, таким образом улучшая выход.

Контроль минимального и максимального угла опережения зажигания
Если фактическая установка опережения зажигания (основной угол опережения зажигания плюс дополнительная корректировка) нарушается, это отрицательно влияет на двигатель. Чтобы этого избежать, блок ЕСМ контролирует фактическое опережение, так чтобы сумма основного и скорректированного углов опережения зажигания на превышала или не была меньше заданных минимального и максимального значений.

Приблизительные значения:
— максимальный угол опережения зажигания – 35-45 сек.
— минимальный угол опережения – 100-00.

Угол опережения = основной угол опережения зажигания + скорректированный угол опережения зажигания

  • Перепечатка разрешается только с разрешения автора и при условии размещения ссылки на источник

Источник

Adblock
detector