Как правильно определить раннее или позднее зажигание

Информация

Вкратце о работе зажигания

Многим может показаться, что обеспечить поджиг ТВС – задача тривиальная. В действительности система зажигания состоит из множества взаимосвязанных узлов. Основная проблема заключается в том, что обеспечить воспламенение горючей смеси необходимо при очень высоких скоростях движения поршней, то есть требуется очень высокая точность синхронизации работы всех компонентов, входящих в систему зажигания.

Современные бесконтактные СЗ работают по классической схеме, когда момент поджига сжатой смеси определяется положением коленвала. Хотя скорость распространения огня в камере сгорания достаточно велика – порядка 30 м/сек (для прохождения 3 см достаточно одной тысячной секунды), она конечна, то есть между подачей искры и полным сгоранием очередной порчи топлива происходит некоторая задержка. Вот почему эта искра должна инициироваться в строго определённый момент времени, отслеживаемый датчиком.

Но что будет, если срабатывание свечи зажигания будет происходить чуть раньше или позже?

Рассмотрим сначала первый вариант. Допустим, смесь была воспламенена ранее положенного времени. Тогда максимальное значение давления отработанных газов будет достигнуто до момента поднятия поршня в ВМТ. А значит, часть пути сила давления отработанных газов будет направлена против хода поршня, тормозя его, что становится причиной падения номинальной мощности перегреву силового агрегата.

При позднем возгорании ТВС максимальное давление газов возникает, когда поршень уже миновал верхнюю мёртвую точку, двигаясь вниз к выпускному тракту. Мощность силового агрегата тоже окажется сниженной, поскольку часть энергии будет тратиться впустую, приходясь на такт выпуска отработанных газов, а не на такт расширения.

Другими словами, поджиг смеси должен происходит в строго определённый момент времени, когда поршень не дошёл до ВМТ примерно 10-12º поворота коленвала. Вот эта величина и называется углом опережения зажигания. Отметим, что УОЗ – величина не постоянная, поскольку зависит от скорости горения ТВС и скорости вращения коленвала. За динамическое изменение угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор.

В идеале работа всех узлов системы зажигания должна обеспечивать «правильный» поджиг смеси, но на практике изменение параметров горючего (например, заливка в бензобак топлива плохого качества) оказывает существенное влияние на скорость сгорания смеси, поэтому для корректировки УОЗ требуется применение октан-корректора.

На современных автомобилях всё это выполняется под управлением ЭБУ, которое получает всю необходимую информацию от датчиков.

Что касается ответа на вопрос, какое зажигание лучше для мотора, раннее или позднее, то вы уже, наверное, поняли, что оба варианта плохи. Лучшим будет оптимальное зажигание, хотя его можно назвать ранним, ибо поджиг ТВС осуществляется до достижения поршнем ВМТ, и именно на его установке мы остановимся подробнее, но чуть позже.

В бензиновых двигателях предыдущего поколения искрообразование и воспламенение горючего организовано так:

  1. Когда кулачок на вращающемся валу трамблера проходит мимо датчика Холла, последний отправляет импульс коммутатору, который прерывает цепь первичной обмотки высоковольтной катушки.
  2. Вследствие разрыва цепи вторичная обмотка катушки генерирует кратковременный импульс высокого напряжения, подающийся обратно в распределитель.
  3. Попадая на вращающийся контакт трамблера (в просторечии – бегунок), установленный на том же валу, импульс направляется к одному из высоковольтных 4 проводов.
  4. По проводу ток поступает на электроды свечи зажигания того цилиндра, в котором заканчивается такт сжатия топливовоздушной смеси.
  5. Между электродами проскакивает искра, поджигающая горючее. Раскаленные газы толкают поршень вниз – начинается рабочий такт.

Вышеописанная схема искрообразования настраивается вручную. Если регулировкой занимался несведущий автолюбитель, проявляются симптомы позднего либо раннего зажигания, описанные ниже. Причина – несвоевременное воспламенение топливной смеси, когда искра вырабатывается в середине такта сжатия или в начале рабочего хода поршня.

В дизельных силовых агрегатах искра отсутствует – солярка вспыхивает от сильного сжатия. Момент воспламенения совпадает со впрыском горючего в цилиндр (на такте сжатия поршень сдавливает воздух). В устаревших силовых агрегатах данный параметр тоже регулировался вручную.

Как проявляется раннее искрообразование?

Когда УОЗ смещается в ту или иную сторону, это становится причиной ощутимого падения мощности мотора. Но данное явление может проявлять себя и другими симптомами:

  • проблемами при попытке запустить мотор;
  • заметным ростом расхода горючего;
  • неустойчивой работой на ХХ;
  • ухудшением динамики при нажатии на педаль акселератора;
  • возникновением детонационных процессов;
  • характерными хлопками, отдающими в систему выхлопа;
  • перегревом двигателя.

Если не реагировать на эти признаки нестабильной работы силового агрегата, они могут обернуться появлением более серьёзных проблем. Особенно внимательным нужно быть при появлении детонации, носящей устойчивый характер.

Рассмотрим конкретные признаки раннего зажигания:

  • повышенная детонация мотора, грозящая разрушением шатунов и возникновением дефектов поршней;
  • потеря мощности, которая хорошо заметна на низких оборотах;
  • появление стуков в двигателе;
  • рост расхода горючего.

Рассмотрим симптомы позднего зажигания, которые частично совпадают:

  • падение мощности, особенно на повышенных оборотах;
  • проблемный пуск силового агрегата;
  • перегрев мотора;
  • снижение топливной экономичности.

Как видим, проблемы имеются при любом изменении угла зажигания. И всё же многие автомобилисты на свой страх и риск идут на такой шаг. Одни – устанавливая ранее зажигание, чтобы не испытывать проблем с запуском. Другие предпочитают позднее зажигание, позволяющее улучшить динамику автомобиля при разгоне. Оба случая нежелательны, поскольку негативным образом сказываются на двигателе.

Отметим, что установка ГБО предъявляет к автовладельцам повышенные требования в части оптимизации угла зажигания. В настоящее время переход на сжатый газ позволяет уменьшить расходы на горючее практически вдвое, но нужно учитывать, что это топливо характеризуется более высоким по сравнению с бензином октановым числом, да и расходуется несколько быстрее бензина.

Симптоматика неправильно выставленного угла зажигания характерна и для дизельных моторов, но причины этого явления принципиально иные. Дело в том, что способ поджига горючего у дизельного двигателя иная: здесь воздух подаётся непосредственно в камеру сгорания, то есть отсутствует этап подготовки ТВС.

Регулировка позднего/раннего УО зажигания заключается в точном выставлении УО впрыска солярки точно в момент прохождения поршнем ВМТ, а главным элементом системы зажигания касательно дизельных силовых агрегатов считается топливонасос высокого давления, отвечающий за оптимальный впрыск горючего.

Система зажигания

Что получится, когда в силу неправильных настроек свеча выдаст разряд раньше времени:

  • топливовоздушная смесь не успеет сжаться до нужной степени, поскольку поршень находится на полпути к камере сгорания;
  • горючее вспыхнет при открытом впускном клапане, отчего часть газов прорвется обратно в коллектор;
  • вследствие ранней вспышки и слишком большой скорости сгорания поршень получает сильный удар, отзывающийся стуком пальца.

Неконтролируемое горение топливной смеси, вызывающее удары по поршням, называется детонацией.

Как можно отличить признаки раннего зажигания:

  1. Первейший симптом – появление хлопков в карбюраторе. Он дает понять, что вспышки горючего в цилиндрах происходят при открытых впускных клапанах.
  2. Как следствие, из патрубка воздушного фильтра вырывается дым. Если снять крышку корпуса, можно воочию увидеть языки пламени при стрельбе из карбюратора.
  3. Слышен звонкий перестук поршневых пальцев при резком нажатии на педаль акселератора. Так проявляется детонация.
  4. Мотор теряет мощность и разгонную динамику, расход топлива возрастает.

Если опережение зажигания превышено незначительно, хлопки во впускном тракте не возникнут. Но детонация и ухудшение ходовых качеств автомобиля все равно проявится. Косвенный признак – самопроизвольное увеличение оборотов холостого хода.

Симптомы неправильного зажигания на дизеле сходны с бензиновыми моторами. Впрыск солярки посередине такта сжатия ведет к аналогичным последствиям – детонации и снижению мощности. Отличие – в затрудненном холодном пуске двигателя и отсутствии хлопков. Причина – недостаточное сжатие горючей смеси, попавшей внутрь цилиндра на долю секунды раньше.

Момент зажигания запаздывает

Сбитые регулировки трамблера могут привести к тому, что разряд на электродах свечи образуется слишком поздно – когда поршень уже находится в верхней мертвой точке (ВМТ) либо начал движение вниз – рабочий ход. В данном случае наблюдаются следующие характерные признаки:

  1. Обороты коленчатого вала на холостом ходу снижаются.
  2. Заметно падает мощность силового агрегата, автомобиль разгоняется очень вяло. Причина – потеря энергии вспышки топлива, сгорающего на рабочем ходу поршня.
  3. Сильно запаздывающая искра дает выстрелы мотора в глушитель. Газы прорываются через открывающийся выпускной клапан.
  4. Двигатель сложнее завести «на холодную».
  5. Потребление горючего увеличивается.

Диагностика системы зажигания

Следствием позднего зажигания на дизеле является затрудненный пуск даже на прогретом моторе и «чихание» черным дымом из выхлопной трубы. Поскольку впрыск топлива происходит в самом начале рабочего такта, солярка сгорает не полностью и выбрасывается наружу в виде копоти. Если подача топлива происходит чересчур поздно, силовой агрегат не заведется вовсе.

Как правильно выставить зажигание

Итак, мы уже выяснили, что если воспламенение ТВС в виде искры, генерируемой свечой зажигания, происходит раньше обычного, расширение сжатой смеси в результате её сгорания начнет происходить ещё до того, как поршень прошёл ВМТ, то есть на стадии его подъёма. А значит, поршню будет тяжелее пройти остаток пути вверх, прежде чем начнётся его движение вниз, во время которого и происходит оптимальная отдача энергии отработанных газов.

При позднем зажигании количество полезной работы, совершаемой поршнем, также уменьшается, поскольку часть пути он будет проходить по инерции, а часть энергии будет растрачена впустую и направлена в систему выпуска, разогревая её вместо повышения КПД силового агрегата.

Последствия неправильно выставленного зажигания могут оказаться очень серьёзными. Если допустить длительную работу мотора на позднем зажигании, будут нарушены все условия оптимального процесса сгорания горючего. В частности, в момент, на который приходится пик давления отработанных газов, поршень уже движется вниз, поэтому вся ТВС сгореть не успевает, что приводит к оседанию несгоревших частиц на стенках цилиндра. Накапливаясь, такой нагар может привести закоксовке двигателя, что чревато его поломкой с необходимостью выполнения капитального ремонта.

Но не следует полагать, что ранее зажигание менее опасно. В этом случае энергия, выделяемая в процессе горения, направлена против движения поршня, тормозя его на пути в ВМТ, а это становится причиной возникновения серьёзных ударных нагрузок, причём не только на ЦПГ – пострадать может и КШМ. Вот эти ударные воздействия и проявляются в виде хорошо различимых металлических стуков.

Так что правильный УОЗ – гарантия длительной и беспроблемной работы мотора. Однако на современных инжекторных двигателях за правильную установку отвечает бортовой компьютер, так что самостоятельно поправить угол опережения зажигания не удастся. Единственная возможность в случае появление проблем – перепрошивка ЭБУ, или же внесение в блок управления корректирующей информации.

Вы спросите, почему же электроника допускает сбои в зажигании? Тому есть объективные причины. Дело в том, что регулирование момента зажигания осуществляется на основе данных, поступающих от многочисленных датчиков. Ориентируясь на эту информацию, ЭБУ определяет, в каком объёме и в какой момент подавать в камеру сгорания горючее и воздух, а также когда подать искру для воспламенения смеси.

В таких ситуациях остаётся только проверить исправность работы датчиков. И, конечно, совпадение меток на коленчатом/распредвале. Впрочем, на ранних версиях инжекторных двигателей ЭБУ отвечает только за функционирование системы подачи топлива, поэтому регулировочные работы по выставлению зажигания выполняются примерно так же, как на карбюраторных моторах.

Существует несколько различных способов, как сделать регулировку зажигания. Классический метод предполагает выполнение этой операции при работающем силовом агрегате, оптимальными считаются обороты в районе 800-900 об/минуту. Проще всего (и с максимальной точностью) установка момента зажигания производится с использованием стробоскопа.

Алгоритм установки зажигания на отечественной «классике» с помощью стробоскопа:

  • прогреваем мотор до рабочей температуры;
  • осуществляем подключение стробоскопа к бортовой электросети;
  • откручиваем гайку, удерживающую крышку прерывателя-распределителя;
  • сигнальный датчик подсоединяем к ВВ проводу 1-го цилиндра;
  • если имеется вакуум-корректор, потребуется снять с него шланг и любым удобным способом его заглушить;
  • луч стробоскопа направляем в сторону шкива коленвала;
  • запускаем мотор;
  • проворачиваем корпус трамблёра;
  • убеждаемся, что прерыватель-распределитель установлен в положении, когда метка шкива находится напротив метки на ГРМ;
  • добившись этого, затягиваем фиксирующую гайку.

Как видим, ничего сложного. Если стробоскоп отсутствует, можно воспользоваться контрольной лампочкой. В этом случае проворачиваем коленвал, пока метка шкива не совпадёт с меткой ГРМ. Когда совпадение произошло, добиваемся, чтобы бегунок на прерывателе-распределителе смотрел в сторону свечного провода, идущего от 1-го цилиндра.

Ослабляем гайку трамблёра. Соединяем лампочку с проводом, идущим от трамблёра к катушке, второй контакт лампочки коммутируем на массу. Включаем зажигание и снова начинаем вращать корпус трамблёра. Ловим момент, когда лампочка погаснет (вращение осуществляем по часовой стрелке). Затем медленно поворачиваем трамблёр в обратную сторону, чтобы точно определить момент загорания лампочки, и именно в этом положении затягиваем гайку фиксатора трамблёра.

Впрочем, существуют способы, как выставить раннее зажигание, не используя лампочку или стробоскоп.

Неправильное искрообразование

Например, подбором угла вручную, при котором силовой агрегат будет работать наиболее стабильно. Отметим, что он является наиболее простым, но его точность оставляет желать лучшего.

Алгоритм работ следующий:

  • заводим мотор;
  • ослабляем гайку прерывателя-распределителя;
  • медленно поворачиваем корпус трамблёра, одновременно прислушиваясь к работе двигателя;
  • если вы нашли положение, при котором мотор работает лучше всего, а обороты ХХ максимальны, остаётся только довернуть трамблёр ещё чуть-чуть по часовой стрелке (буквально на пару градусов) и зафиксировать его гайкой.

Способ установки зажигания, использующий искру, требует совмещения меток, как описано ранее, метка бегунка должна смотреть в сторону ВВ провода первого цилиндра. Ослабляем гайку трамблёра, отсоединяем от его крышки центральный ВВ провод.

Контакт этого провода располагаем вблизи массы (не вплотную, а на расстоянии порядка 4-5 миллиметров) и включаем зажигание. Проворачиваем трамблёр примерно на 20º по часовой стрелке и начинаем медленно, аккуратно вращать в обратную сторону. Ловим момент возникновения искры между контактом ВВ-провода и массой. Фиксируем крышку прерывателя-распределителя.

Проверка правильности выставления УОЗ осуществляется следующим способом:

  • заводим двигатель, даём ему прогреться (это обязательное условие);
  • разгоняем авто до 45 км/час;
  • переходим на 4-ю передачу;
  • резко утапливаем педаль акселератора до упора и следим за степенью детонации;
  • если она присутствует только в первый момент и длится не дольше трёх секунд, а после разгона машины пропадает – это норма;
  • если детонация не исчезает дольше – мы имеем дело с ранним зажиганием;
  • когда детонационные явления вообще отсутствуют – дело в позднем зажигании.

Увеличение оборотов холостого хода

В двух последних случаях регулировку осуществляют повторно до получения удовлетворительных результатов.

Последствия езды с неправильными настройками

Помимо ухудшения эксплуатационных качеств автомобиля, слишком раннее зажигание вызывает другие пагубные последствия:

  1. Детонация – злейший враг мотора. Из-за постоянных ударов по поршням пальцы расшатываются, в соединении образуется люфт. В результате разбиваются шатунные втулки и ускоряется выработка цилиндров.
  2. Стрельба в карбюратор наносит вред втулкам, на которых вращаются оси заслонок. Последние не закрываются плотно, отчего двигатель всасывает лишнее горючее на холостом ходу.
  3. Силовой агрегат склонен перегреваться и в случае неполадок системы охлаждения цилиндропоршневая группа может выйти из строя.

Ранний впрыск солярки в дизельный мотор чреват поломкой топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок. Представьте: насос качает топливо в одном направлении, а ему противодействует поршень, движущийся к ВМТ. Нетрудно догадаться, кому достанется удар.

Признаки позднего зажигания не менее опасны. Воспламенение топливной смеси на стадии расширения ведет к уменьшению КПД двигателя и возрастанию нагрузки на основные детали – поршни с кольцами, цилиндры и шатуны. Результат предсказать несложно – интенсивный нагрев и ускоренный износ.

Стрельба в выпускной тракт, вызванная запоздавшим искрообразованием, разрушает стенки выхлопной трубы и перегородки глушителя. Элементы придется ремонтировать с помощью сварки, а то и менять.

Рекомендации по регулировке

Простейший способ настройки момента зажигания – включить в цепь высоковольтной катушки автомобильную лампочку номиналом 12 вольт. Как производится регулировка:

  1. Поворачивая коленчатый вал, совместите риску на шкиве с меткой, нанесенной на блок цилиндров. Снимите крышку распределителя и проверьте положение бегунка – он должен указывать на контакт первого цилиндра.
  2. Отыщите провод, ведущий от трамблера к высоковольтной катушке. Подключите к этому контакту лампочку, а ее цоколь соедините с «массой» авто.
  3. Ослабьте гайку, прижимающую корпус трамблера, и включите зажигание (лампочка загорится).
  4. Медленно поворачивая корпус распределителя, уловите момент, когда лампа погаснет. Затяните гайку.

Перегрев силового агрегата

Вопрос, какое зажигание лучше – позднее или раннее, некорректен изначально. Момент воспламенения горючего должен быть оптимальным. При необходимости и отсутствии диагностических приборов регулировка производится «на слух»: при работающем на холостом ходу моторе отпускается гайка и трамблер медленно поворачивается вручную.

Оцените статью
Avtomobil-Vaz.ru