Работа любого двигателя внутреннего сгорания основывается на преобразовании энергии, выделяемой при сгорании топливовоздушной смеси, в механическое действие.
При этом очень важно, чтобы воспламенение происходило в строго определенный момент и в бензиновых моторах за это отвечает система зажигания.
При этом часто можно услышать, что у силовой установки зажигание «сбито», и оно или раннее, или позднее.
Что это за явления и чем они чреваты – постараемся разобраться, а также рассмотрим, что делать в таких случаях.
Как определить раннее или позднее зажигание
ЗАЧЕМ НУЖНО ОПЕРЕЖЕНИЕ ЗАЖИГАНИЯ?
Немного разберем теорию работы ДВС.
Итак, в автомобильных двигателях поршень в цилиндре двигателя перемещается возвратно-поступательно, то есть вверх и вниз.
При этом все движение поделены на 4 части (такты), так называемые такты (есть и 2-тактные моторы, но их рассматривать не будем).
Один из этих тактов – рабочий ход, при котором поршень передвигается вниз.
Он является самым важным, поскольку этот ход и осуществляет преобразование (воспламенение сопровождается выделением большого количества энергии, которая давит на поршень, заставляя его перемещаться, что в свою очередь обеспечивает вращение коленчатого вала).
Все остальные такты являются подготовительными, то есть остальные три такта делают все для того, чтобы произошел рабочий ход, а именно наполняют цилиндры компонентами смеси, обеспечивают их сжатие и отводят продукты горения.
Теоретически, чтобы получить максимальное КПД, воспламенение смеси – момент зажигания, должно произойти при достижении поршня ВМТ (он начнет двигаться вниз), тогда выделяемая энергия будет по максимуму воздействовать на него.
Как определить раннее или позднее зажигание
В действительности же все несколько иначе. Сгорание топлива происходит не моментально, и для этого процесса требуется время.
И если воспламенять смесь при положении поршня в ВМТ, то до того момента, когда выделиться максимальное количество энергии, он уже уйдет вниз, и полезное действие от всего процесса будет снижено, причем значительно, поскольку энергия будет работать «вдогонку».
Чтобы получить максимальное КПД топливовоздушная смесь воспламеняется чуть раньше, чем поршень дойдет до ВМТ.
В результате, пока поршень дойдет до верхней точки и пересечет ее, смесь успеет полностью сгореть и воздействие выделенной в этом процессе энергии на поршень будет максимальным.
Такая особенность протекания процессов в двигателе даже получила свое обозначение – опережение зажигания. Также он называется углом опережения зажигания, поскольку замеры делаются по вращению коленчатого вала.
То есть, угол опережения зажигания – это тот угол, на который коленчатый вал не доворачивается, чтобы поршень стал в ВМТ.
ЧТО ТАКОЕ ПОЗДНЕЕ И РАННЕЕ ЗАЖИГАНИЕ?
Угол опережения должен иметь строго определенные величины и их нарушение как раз называется поздним и ранним зажиганием.
Позднее зажигание мы частично уже рассмотрели в теории. Этот термин обозначает, что воспламенение происходит с запозданием, когда поршень уже максимально приблизился до ВМТ или уже достиг ее.
В результате смесь в цилиндре не успевает полноценно сгореть до начала рабочего хода.
Раннее же зажигание - полная противоположность позднему. То есть воспламенение смеси происходит, когда поршень находится далеко до ВМТ.
Как определить раннее или позднее зажигание
В результате получается, что энергия уже выделилась, а поршень ВМТ еще не прошел, и вместо полезного действия она выполняет негативное – противодействует поршню (он еще движется вверх, а энергия уже давит на него).
ЧЕМ ОПАСНЫ ТАКИЕ НАРУШЕНИЯ?
При этих обоих явлениях нарушается нормальное функционирование силовой установки.
Причем у позднего и раннего зажиганий имеются свои определенные признаки, указывающие на несоответствие угла опережения.
Если у двигателя установлено позднее зажигание, то силовая установка:
Не развивает мощности, сильно падает динамика набора скорости;
Очень плохо запускается, особенно «на холодную»;
Потребляет значительно больше топлива;
Очень быстро нагревается вплоть до перегрева;
«Хлопки» в выпускную систему или систему питания.
Как определить раннее или позднее зажигание
Признаки раннего зажигания несколько другие, а именно силовой агрегат:
Работает «жестко»;
Слышен явно выраженный металлический стук;
Проявление детонационного сгорания;
Неустойчивая работа и падение мощности на малых оборотах;
Повышение расхода топлива.
И это только признаки неправильно установленного зажигания. Последствия же у продолжения эксплуатации авто с неправильно установленным зажиганием могут быть самыми серьезными.
При позднем угле опережения не соблюдается одно из условий нормального горения топлива – на момент пика сгорания оно уже не находится под давлением (поршень движется вниз и объем камеры сгорания быстро увеличивается).
Из-за этого оно уже не может полностью сгореть, и несгоревшие компоненты оседают на внутренних поверхностях в виде нагара.
В конечном итоге это приводит к сильной закоксовке мотора и его поломке.
Ранний же угол опережения еще более опасен. При таком зажигании выделяемая энергия обеспечивает противодействие поршню, что приводит к появлению ударных нагрузок на ЦПГ и КШМ (именно они сопровождаются металлическим стуком).
Дальнейшая эксплуатация приводит к физическому повреждению элементов – прогорание поршней, изгиб шатунов, повышенный износ вкладышей коленчатого вала.
Как определить раннее или позднее зажигание
То есть двигатель еще быстрее поломается, причем серьезно, чем при позднем зажигании.
Как определить раннее или позднее зажигание
РАЗНИЦА МЕЖДУ ИНЖЕКТОРНОЙ И КАРБЮРАТОРНОЙ СИСТЕМАМИ ЗАЖИГАНИЯ
Поэтому очень важно, чтобы угол опережения зажигания был выставлен правильно. А сделать это можно и самостоятельно.
Сразу отметим, что бензиновые силовые установки используют разные системы питания – карбюраторную (устаревшая и на новые авто уже не устанавливается, но встречается еще очень часто) и инжекторную.
В современных инжекторных авто такая операция, как установка угла зажигания не требуется. Все потому, что за работу системы зажигания отвечает электронный блок управления.
Как определить раннее или позднее зажигание
В него закладывается вся информация, касающаяся момента зажигания, и он ей полностью следует.
В таком авто все работает так: многочисленные датчики, установленные на моторе, передают данные на ЭБУ.
На их основе он и отдает команды на системы мотора – питания и зажигания.
Для системы питания ЭБУ показывает, сколько и когда топлива и воздуха запустить в цилиндры, а для зажигания – в какой момент подать искру.
Но стоит отметить, что повреждения датчиков или нарушение геометрии положения составных элементов мотора, может привести к изменению угла опережения.
Поэтому даже на инжекторном авто могут появиться признаки сбитого зажигания.
При этом изменить угол вручную не получиться, поскольку данные внесены в ЭБУ, единственное, - можно блок перепрошить, и «залить» в него информацию с измененными данными.
Как определить раннее или позднее зажигание
Что же касается механической части, то автовладелец может только проверить работоспособность датчиков, а также совпадение всех меток на коленчатом и распределительном валах.
Отметим, что не на всех инжекторных авто электронный блок отвечает и за работу системы зажигания.
На старых авто с такой системой питания, ЭБУ управляет только подачей топлива, что касается зажигания, то у них это – отдельная система и все регулировочные работы делаются отдельно, то есть, так же, как и на карбюраторном авто.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ЗАЖИГАНИЯ НА КАРБЮРАТОРНОМ МОТОРЕ
Чтобы понять, как отрегулировать угол опережения на карбюраторных авто, следует вначале разобраться с устройством этой системы, причем не полностью, достаточно только участка «катушка зажигания-распределитель».
Итак, катушка обеспечивает создание высоковольтных импульсов, которые передаются на распределитель, он же – трамблер.
Как определить раннее или позднее зажигание
В крышке трамблера имеется 5 выводов (для 4-цилиндрового мотора). Центральный предназначен для получения электрического импульса от катушки.
Остальные 4 вывода (расположенные по окружности) – для подключения высоковольтных проводов, идущих на свечи зажигания.
Как определить раннее или позднее зажигание
Под крышкой располагается бегунок – специальный элемент, который передает полученный от катушки импульс по свечным выводам.
Здесь все просто: центральный вывод посредством угольного электрода постоянно контактирует с металлической пластинкой, установленной на бегунке.
Как определить раннее или позднее зажигание
Вращаясь, бегунок этой пластиной соединяет между собой центральный вывод с одним из боковых, и разряд поступает на свечу.
Вращение этот бегунок получает от распределительного вала, а тот в свою очередь – от коленчатого вала.
Имея эту информацию, можно понять, что для регулировки угла опережения зажигания на карбюраторном авто достаточно лишь повернуть корпус трамблера вокруг оси.
Как определить раннее или позднее зажигание
В результате контакты свечных выводов сместятся относительно бегунка, и он либо раньше, либо позже будет замыкать их (зависит от того, куда повернули корпус).
СПОСОБЫ УСТАНОВКИ ЗАЖИГАНИЯ
Важно знать, куда и насколько проворачивать корпус, чтобы установить зажигание правильно.
Существует несколько методов установки угла опережения зажигания на авто, где за работу системы зажигания не отвечает ЭБУ, и все работы делаются вручную.
«По стробоскопу».
Самый точный метод установки зажигания – это с использованием стробоскопа.
Как определить раннее или позднее зажигание
Технология установки угла опережения с его помощью – очень простая, и для ее выполнения всего лишь потребуется:
Стробоскоп;
Набор ключей;
Белый маркер или краска.
Регулировочные работы следует выполнять на прогретом двигателе. Рассмотрим, как все делается на примере ВАЗ-2107 с карбюратором.
Отметим, что описанный метод подойдет практически для любой машины с карбюратором, а также инжекторных моделей, у которых установка выполняется вручную.
Действия таковы:
Проворачиваем коленчатый вал до совмещения меток на шкиве с метками на защитной крышке привода ГРМ. У ВАЗ-2107 на крышке нарисовано 3 метки – две коротких и длинная. Длинная метка указывает на ВМТ в первом цилиндре, короткие же соответствуют углу опережения в 5 градусов (средняя метка – 5 град., крайняя короткая – 10 град.). Нужно совместить метку на шкиве со средней на крышке;
Как определить раннее или позднее зажигание
Указанные метки помечаем белой краской;
Проверяем положение бегунка трамблера – он должен смотреть в сторону контакта первого цилиндра;
Как определить раннее или позднее зажигание
Подключаем стробоскоп согласно инструкции (обычно два вывода его соединяются с АКБ, а третий закрепляется на высоковольтном проводе 1-го цилиндра);
Запускаем силовую установку и устанавливаем обороты на уровне 750-800 об/мин;
Светим стробоскопом на шкив коленчатого вала. Импульсное свечение прибора приведет к тому, что визуально метка на шкиве будет находиться на одном месте, и она сравнивается со средней меткой на крышке.
Как определить раннее или позднее зажигание
Если указанные метки находятся на одном уровне, то угол опережения установлен правильно и регулировка не нужна. В случае же когда метка шкива расположена перед или за меткой крышки – регулируем;
Как определить раннее или позднее зажигание
Глушим мотор и переходим к трамблеру. Попускаем его фиксирующую гайку и проворачиваем в нужную сторону;
Если метка шкива расположена за меткой крышки – зажигание позднее. Для его устранения необходимо немного провернуть трамблер в сторону, противоположную вращению бегунка, при раннем же - крутим корпус в сторону вращения. При этом смещать трамблер следует понемногу, после чего его зафиксировать гайкой;
Снова заводим мотор и смотрим на метки. Важно добиться, чтобы они во время работы мотора были совмещены.
Принцип регулировки с помощью стробоскопа практически одинаков для всех авто. Единственное, метки могут совмещаться не только по шкиву, но и по маховику (там они тоже есть), это уже кому как удобнее.
«По лампочке».
В отличие от способа со стробоскопом, лампа не даст точной установки угла.
И все же этот метод вполне применим, тем более, что с его помощью можно отрегулировать зажигание даже в дороге. Примером выступит ВАЗ-2108.
Из инструментов понадобиться всего лишь лампа накаливания на 12 Вольт, два провода и набор ключей.
Чтобы отрегулировать по лампочке зажигание нужно:
Совместить метки на шкиве привода ГРМ с выступом на крышке, установив ВМТ на первом цилиндре
. Дополнительно проконтролировать правильность установки можно по маховику через смотровое окошко на корпусе;
Как определить раннее или позднее зажигание
Берем лампочку, подсоединяем к ней провода. Затем один из проводов подключаем к выводу «К» на катушке зажигания, а второй бросаем на «массу»;
Послабляем гайки крепления распределителя;
Как определить раннее или позднее зажигание
Включаем зажигание, но авто не заводим;
Проворачиваем корпус трамблера так, чтобы лампочка потухла. Затем плавно и аккуратно крутим его в обратную сторону. Вся суть этого метода сводиться к тому, чтобы «поймать» момент, когда лампа загорится. Именно в этом положении на свечку будет подаваться импульс;
Как определить раннее или позднее зажигание
Затягиваем гайки крепления и проверяем работоспособность силовой установки.
«На слух».
Некоторые мастера для установки угла опережения вообще не пользуются какими-то приспособлениями, а делают все «на слух».
Причем делается все очень легко: авто заводиться, устанавливаются холостые обороты.
А далее просто ослабляется крепление трамблера, после чего корпус вращается в разные стороны, при этом слушается поведение силовой установки. При вращении из-за меняющегося угла обороты начнут плавать.
Как определить раннее или позднее зажигание
Суть этого метода заключается в том, чтобы установить максимально высокие обороты на моторе, причем они должны быть стабильными. После этого трамблер фиксируется в выбранном положении и все.
ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ УСТАНОВКИ
Для проверки правильности установки угла опережения поступить можно так: выезжаем на ровный участок дороги и ускоряемся до 50 км/ч.
Проезжаем немного, чтобы работа двигателя стабилизировалась, а после резко ускоряемся (хорошо жмем на педаль газа), при этом слушаем поведение мотора.
При резком ускорении должен появиться металлический стук. Если этот стук быстро пропадает, это указывает на правильную установку зажигания.
В случае, когда при ускорении он вообще не появился, то это сигнализирует о позднем зажигании.
А вот если стук слышно очень долго, то зажигание - раннее.
ЗАЖИГАНИЕ НА ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ
Выше мы рассмотрели все, что касается зажигания бензиновых двигателей.
Но угол опережения зажигания имеется и у дизельных моторов, у которых система зажигания отсутствует как таковая.
Теория этого ДВС такая. Воспламенение топливовоздушной смести у дизеля происходит из-за воздействия высокого давления в момент впрыскивания топлива в цилиндр. Воздух же внутрь поступает раньше.
Как определить раннее или позднее зажигание
Отсюда можно понять, что моментом зажигания является момент впрыска топлива в цилиндр. И отвечает за все это топливный насос высокого давления.
Как определить раннее или позднее зажигание
Далее все как у бензинового мотора – для получения максимального КПД, воспламенение должно произойти до того, как поршень пройдет ВМТ, то есть плунжер ТНВД должен подать порцию топлива чуть раньше, чтобы топливовоздушная смесь успела полноценно сгореть.
Как определить раннее или позднее зажигание
У дизеля тоже бывает позднее и раннее зажигание, точнее – впрыск топлива. Симптомы таких явлений те же, что и у бензинного мотора.
Но у дизельного агрегата ранний впрыск сопровождается очень отчетливой детонацией и металлическим стуком, а при позднем – количество выхлопных газов сильно возрастает, при этом они меняют цвет.
Обуславливается это конструкцией и принципом работы силовой установки.
Но если у бензинового агрегата угол опережения может самостоятельно поменяться в процессе эксплуатации, то у дизеля такого не бывает.
Измениться угол впрыска может в двух случаях:
Вовремя замены ремня ГРМ (когда привод ТНВД осуществляется от румяной передачи);
При ремонтных работах, связанных с демонтажем топливной аппаратуры.
Технология регулировки момента впрыска на дизеле во многом зависит от привода топливного насоса. На легковых авто часто для этого используется приводной ремень ГРМ.
Как определить раннее или позднее зажигание
На дизелях грузовых авто и других видом техники ТНВД может работать от вращения, передаваемого посредством приводной муфты или зубчатой шестерни, закрепленной на кулачковом вале ТНВД.
