Существуют три вида систем зажигания: контактная, бесконтактная (транзисторная) либо электронная. Первые две считаются устаревшими, и современные автомобили оснащаются электронной системой зажигания. Отметим, что отрегулировать электронное зажигание можно только на специализированной СТО, в то время как контактное или бесконтактное зажигание можно отремонтировать и самостоятельно.
Электрическая искра в контактной системе зажигания образуется между электродами свечи зажигания в конце такта сжатия. Поскольку промежуток сжатой рабочей смеси между электродами свечи имеет высокое электрическое сопротивление, то между ними должно создаваться большое напряжение — до 24 000 вольт: только в этом случае будет вызван искровой разряд. Кстати, искровые разряды должны появляться только при определенном положении поршней в цилиндрах; кроме этого, они должны чередоваться в соответствии с установленным порядком работы цилиндров двигателя. Иначе говоря, искра не должна проскакивать во время такта впуска, сжатия или выпуска.
Контактная система батарейного зажигания включает в себя следующие составные элементы:
□ источники электрического тока (аккумулятор и генератор);
□ катушка зажигания;
□ замок зажигания (в этот замок водитель вставляет ключ, чтобы завести автомобиль, рис. 2.13);
□ прерыватель тока низкого напряжения
□ распределитель тока высокого напряжения;
□ конденсатор;
□ свечи зажигания (из расчета на один цилиндр — одна свеча);
□ электрические провода низкого и высокого напряжения.
Источники электрического тока обеспечивают его подачу в систему зажигания (это касается всех видов систем зажигания). При запуске двигателя источником является аккумулятор, а при работающем двигателе он постоянно получает подзарядку от генератора. Катушка зажигания преобразует ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. Ее работа базируется на том, что, когда по первичной обмотке (обмотка низкого напряжения) проходит электрический ток, то вокруг нее создается мощное магнитное поле. Когда специально предназначенный прерыватель прекращает подачу тока, магнитное поле исчезает и пересекает большое количество витков вторичной обмотки (обмотка высокого напряжения), и в соответствии с законами физики в ней возникает ток высокого напряжения. Столь значительный рост напряжения (из 12 до 24 000 вольт) обеспечивается благодаря разнице числа витков в обмотках катушки. Образовавшееся напряжение позволяет преодолеть пространство между электродами свечи зажигания и получить электрический разряд, обеспечивающий появление искры.
Зазор между электродами свечи обычно находится в диапазоне от 0,5 мм до 1 мм. Конкретное значение может зависеть от целого ряда факторов: время года, климат, марка и модель автомобиля, качество топлива и т. д.
Важно.
Учтите, что неотрегулированный зазор между электродами свечи зажигания может стать причиной нестабильной работы мотора. Чаще всего это приводит к неработоспособности одного или нескольких цилиндров. Характерный пример — когда из четырех цилиндров функционирует лишь три, а еще один крутится «вхолостую». В такой ситуации мощность двигателя существенно падает, а потребление топлива заметно возрастает. При регулировании зазора между электродами свечи помните, что подгибать можно только боковой электрод. Запрещено подгибать центральный электрод, поскольку это может стать причиной появления трещин на керамическом изоляторе свечи зажигания (в этом случае свечу придется менять).
Замок зажигания необходим, чтобы замкнуть электрическую цепь и завести двигатель.
Прерыватель низкого напряжения предназначен для прекращения подачи тока низкого напряжения на первичную обмотку катушки зажигания, чтобы в этот момент во вторичной обмотке образовался ток высокого напряжения. Образовавшийся ток после этого поступает на центральный контакт распределителя тока высокого напряжения.
Стоит отметить, что прерыватель тока низкого напряжения и распределитель тока высокого напряжения являются одним целым и помещены в один корпус. Этот прибор называется прерыватель-распределитель, или трамблер. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Подвижный контакт постоянно прижимается к неподвижному с помощью специально предназначенной пластинчатой пружины. Эти контакты размыкаются на очень маленький промежуток времени; это происходит в тот момент, когда набегающий кулачок приводного валика трамблера надавливает на молоточек подвижного контакта.
Чтобы контакты служили долгое время и не выходили преждевременно из строя, используется конденсатор. Он предохраняет контакты от обгорания, которое может произойти при их размыкании. Дело в том, что в момент размыкания подвижного и неподвижного контактов между ними проскакивала бы мощная искра, но конденсатор поглощает почти весь электрический разряд, в результате чего искра если и проскакивает, то совсем незначительная. Также конденсатор способствует увеличению напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Дело в том, что при размыкании подвижного и неподвижного контактов прерывателя конденсатор разряжается; при этом он создает обратный ток в катушке низкого напряжения (первичной обмотке), что ускоряет процесс исчезновения магнитного поля. А в соответствии с законами физики, чем быстрее исчезает магнитное поле в первичной обмотке катушки зажигания, тем более мощный ток возникает во вторичной обмотке.
Четырехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания обычно работают в следующей последовательности: вначале рабочая смесь воспламеняется в первом цилиндре, затем — в третьем, затем — в четвертом, и в заключение — во втором. Такой порядок оптимален в первую очередь потому, что при нем нагрузка на коленчатый вал распределяется равномерно.
Следует отметить, что ток высокого напряжения должен подаваться на свечу не в тот момент, когда поршень достиг ВМТ, а чуть ранее. Напомним, что поршни в цилиндрах движутся с очень высокой скоростью, и если искра возникнет точно в момент достижения поршнем ВМТ, сгоревшая рабочая смесь не успеет оказать на него нужное давление, следовательно — мотор заметно утратит мощность. Если же возгорание рабочей смеси произойдет немного раньше, то на поршень будет оказано максимальное давление, значит — мотор разовьет максимальную мощность.
Момент появления искры называется «угол опережения зажигания». Он наступает тогда, когда поршень не доходит приблизительно 40–60 градусов до ВМТ, если ориентироваться на угол поворота коленвала.
Самой главной деталью системы зажигания (это касается систем зажигания всех видов) является свеча зажигания (рис. 2.14). В дизельных моторах вместо свечи зажигания используется свеча накаливания. Без этого элемента в принципе невозможна работа двигателя внутреннего сгорания. Как мы уже отмечали выше, количество свечей соответствует числу цилиндров двигателя.
Когда ток высокого напряжения попадает на свечу, между ее электродами возникает электрический разряд, благодаря которому в камере сгорания воспламеняется рабочая смесь. Ну а что происходит дальше — мы уже знаем: рабочая смесь при сгорании оказывает давление на поршень, тот под этим воздействием движется вниз и проворачивает коленвал, с которого крутящий момент передается на ведущие колеса автомобиля.
Как правило, свеча является одной из тех деталей, которые служат довольно долго и редко нуждаются в замене. В среднем каждая свеча может «пройти» несколько десятков тысяч километров. Если все же необходимо заменить свечи — даже малоопытный автомобилист может выполнить эту работу самостоятельно. Для этого необходимо отсоединить от свечей высоковольтные провода, затем специальным свечным ключом выкрутить старые свечи и вкрутить новые. Операция несложная и выполняется буквально за 10–20 минут.
Иногда бывает трудно «на глаз» определить, какая именно свеча неисправна. Чтобы быстро найти неисправность, поочередно отсоединяйте высоковольтные провода от соответствующих свечей путем снятия их наконечников: если перебои в работе двигателя стали более заметны — значит, данная свеча исправна, а если после отсоединения свечи работа двигателя не изменилась — значит, именно она является неисправной. Дополнительным подтверждением неисправности свечи может являться то, что она после выкручивания из горячего двигателя будет несколько холоднее остальных.
Главным достоинством бесконтактной системы зажигания является то, что она имеет возможность увеличения мощности напряжения, подаваемого на электроды свечи. Это намного облегчает пуск холодного мотора, а также его работу в условиях низких температур. Кроме этого, двигатель с бесконтактной системой зажигания потребляет меньше топлива.
