Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Каждый автовладелец когда-то начинает постигать азы устройства и ремонта своего транспорта. Если вам еще не приходилось регулировать угол опережения зажигания, то самое время узнать про это все, и проблему можно будет встретить во всеоружии.

Двигатель внутреннего сгорания и опережение зажигания

Прежде чем заострять внимание на углах зажигания, следует разобраться с принципом работы всей системы. Ни для кого не секрет, что огромное значение в работе двигателей внутреннего сгорания играет момент зажигания.

Он происходит перед тем, как поршень достигает самой верхней точки во время такта сжатия. Следствием подобного мини-взрыва является расширение газов, в результате поршень продолжает свое движение и осуществляется рабочий ход.

Несмотря на то, что все эти процессы происходят очень быстро, на них все-таки уходит некоторое время.

А так как коленчатый вал тоже вращается с огромной скоростью, следовательно, поршень успевает пройти некоторый путь с момента возгорания смеси до расширения газов.

Так что, если воспламенение будет строго во время нахождения поршня в ВМТ, тогда горение произойдет в начале рабочего хода и завершится тоже несколько позже. Это все снизит давление газов.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Коленчатый вал автомобиля

А вот когда воспламенение горючей смеси происходит, наоборот, очень рано, то давление газов достигнет своего максимума еще до того, как поршень окажется в крайнем верхнем положении. Это значит, что возникнет некоторое противостояние его движению. Подобное самым негативным образом отражается на работе и состоянии двигателя. Поэтому отрегулировать момент зажигания весьма важно.

Прежде чем мы коснемся регулировки угла опережения зажигания (УОЗ), разберемся, что это такое и каково его влияние на состояние авто. Оптимальной считается ситуация, когда горючая смесь воспламеняется и полностью сгорает до того, как поршень достигнет положения ВМТ.

Принято определять этот момент по положению коленчатого вала, а обозначения осуществляются в градусах. Другими словами, речь идет об угле между коленчатым валом и верхней мертвой точкой.

Если сдвиг происходит в сторону ВМТ, то такой угол называется поздним, в противоположную сторону, соответственно, ранним.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Угол опережения зажигания

Следует отметить, что величина УОЗ зависит от частоты вращения коленвала. Чем она выше, тем более ранним нужно выставлять угол опережения зажигания.

Если эта характеристика подобрана неправильно, то мощность двигателя снижается, происходит перегрев и агрегат раньше времени выйдет из строя, что повлечет за собой большие материальные затраты.

Еще увеличится расход топлива, повысится количество вредных веществ в выхлопных газах. Так что вы нанесете вред не только своему автомобилю и материальному положению, но и окружающей среде.

Изменение УОЗ на бензиновом двигателе

Начать работу необходимо с подготовки инструмента. Нам понадобится гаечный ключ и контрольная лампочка. Не обойтись еще без специального ключа, которым можно прокрутить коленчатый вал. Ведь по сути его положение и определяет значение УОЗ. Можно приобрести и специальный корректор угла опережения зажигания, который может выставить эту характеристику автоматически.

Ставим автомобиль на нейтральную скорость и затягиваем стояночный тормоз. Затем необходимо снять крышку с прерывателя.

Так вы легко сможете добраться до коленчатого вала, который проворачивается специальным ключом, пока бегунок распределителя не окажется в секторе первого цилиндра трамблера.

Еще обязательно проследите за положениями меток на отливе передней крышки и шкиве, они должны совпадать.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Снятие крышки с прерывателя

Теперь для правильной установки угла опережения зажигания необходимо подсоединить контрольную лампу. Один из ее выводов подсоединяется к катушке зажигания, а второй к массе мотора. Немного ослабляем крепление трамблера и поворачиваем ключ в зажигании.

Зажимаем бегунок против хода и поворачиваем трамблер в противоположном направлении движения его валика до тех пор, пока контрольная лампа не погаснет. Для надежности проверните еще совсем немного трамблер и очень аккуратно возвращайте его в обратном направлении. Необходимо зафиксировать момент зажигания осветительного прибора.

В этом положении нужно выставить и закрепить корпус прерывателя-распределителя болтами. Осталось вернуть на свое место крышку.

Чтобы максимально автоматизировать настройку угла опережения зажигания, внедряют вакуумный регулятор. Такое устройство автоматически изменяет УОЗ в зависимости от нагрузки. Если двигатель работает на холостом ходе, тогда вакуумный регулятор поворачивает диск прерывателя в сторону позднего зажигания.

Как только нагрузка увеличивается, возникает разрежение. Тогда вакуумный регулятор вращает диск прерывателя в противоположном направлении. Так он как бы отключается, потому что опережающего угла создать не может. В этот момент в ход идет центробежный регулятор. Теперь только он задает угол опережения.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Вакуумный регулятор УОЗ

Факт разрежения позволяет зафиксировать чувствительная диафрагма, которой оснащен вакуумный регулятор. С одной стороны на нее действует наша атмосфера, а с другой – давление из карбюратора.

Вот и получается, что при закрытой дроссельной заслонке разреженный воздух из системы не попадает на эту диафрагму и вакуумный регулятор выполняет свою миссию.

Как только на нее попала разреженная атмосфера, она выгибается и устройство перестает действовать, вернув все на свои места.

Нужна ли регулировка УОЗ – проверяем на ходу

Нередки ситуации, когда заводские настройки сбиваются либо просто не совсем подходят к конкретным условиям эксплуатации. Во всех случаях придется выставить УОЗ самостоятельно.

Правда, сначала нужно убедиться, что эта операция необходима, а значит, разберемся, как проверить значение угла опережения зажигания. Для этого разгоняемся по ровному участку до 40 км/час, затем резко жмем на газ и прислушиваемся к своему автомобилю.

Если появится характерный для детонации шум, который прекратится после того, как машина наберет скорость 60 км/ч, тогда все в порядке и угол выставлен идеально.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Выставление УОЗ

Если детонация не прекращается, тогда зажигание «раннее». А вот когда момент воспламенения горючей смеси несколько задерживается, то детонация закончится раньше, чем авто разгонится до 60 км/ч.

Для изменения угла опережения зажигания открываем капот, немного ослабляем крепление прерывателя-распределителя и меняем положение трамблера.

В первом случае регулировка предполагает сдвиг на несколько миллиметров по часовой стрелке, а для позднего зажигания – в противоположном направлении.

Установка корректного УОЗ на инжекторе и дизеле

С инжекторным двигателем также все предельно просто. В этом случае следует включить зажигание и посмотреть на панель приборов. Если на ней загорелась лампочка, свидетельствующая о неисправности, тогда берем ноутбук со специальной программой, подключаем его к бортовому компьютеру и проводим диагностику.

На следующем этапе тщательному визуальному осмотру подвергается дроссельное устройство. Еще рекомендуется проверить напряжение бортовой сети и датчика, регулирующего положение дроссельной заслонки. Они должны соответствовать нормам.

Так, оптимальным для датчика считается напряжение в пределах 0,45–0,55 В, а для сети – 12 В. Заслонка открывается всего на 1%. Резко жмем на педаль газа. Открытие заслонки должно превышать 90%, а напряжение датчика снизится до 0,45 В.

В противном случае необходимо срочно отрегулировать угол опережения зажигания.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Проверка напряжения датчика положения дроссельной заслонки

Проводите все работы в токонепроводящих резиновых рукавицах, так как большинство элементов находятся под напряжением.

Установка угла начинается с того, что мы отсоединяем вакуумный шланг от двигателя. Затем к плюсовой клемме АКБ подсоединяем положительный зажим стробоскопа. Регулировка зажигания осуществляется переключением зажима «массы», подсоединяем его к минусовой клемме и вытаскиваем провод из цилиндрического гнезда на крышке распределителя.

Вставляем в освободившееся место датчик стробоскопа, одновременно подсоединив его к проводу первого цилиндра силового агрегата. Далее запускаем мотор и направляем луч от стробоскопа на специальный люк. На маховике появится метка, оптимальным считается ее расположение между делениями.

Если это не так, то выставляем угол, потихоньку отпуская гайки крепления распределителя маховика.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Стробоскоп

Корректировка угла опережения зажигания на дизеле тоже не представляет сложности. А вот недооценивать эту операцию не стоит, так как дизельный мотор может работать только при полном сгорании топлива. С неправильно выставленным углом зажигания такого не получится. Главным отличием этой системы является отсутствие свечей.

В основном, все действия такие, как и для бензиновых моторов. Только в этом случае необходимо снять декомпрессионный механизм, мотосчетчик и корпус горловины, через которую заливают масло. Обязательно проверяем уровень подачи топлива.

Для этого переводим соответствующий рычаг в крайнее положение, устанавливаем моментоскоп и медленно прокручиваем коленвал.

Как выставить УОЗ в авто с ГБО или доверяем эту задачу вариатору

В последнее время у газового оборудования (ГБО) появляется много поклонников. А все благодаря экономичности, ведь такое топливо стоит гораздо дешевле бензина или солярки.

При этом следует отметить, что расход газа несколько выше, да и догорание топливно-воздушной смеси длится дольше и происходит на стадии выпуска.

Отрегулировать эти параметры можно, всего-то следует настроить значение угла опережения зажигания, а как это делается, если машина оснащена ГБО, мы и рассмотрим.

Выставить УОЗ несложно, при этом топливо будет сгорать еще до того, как откроется выпускной клапан, а значит, детали автомобиля не будут подвержены негативному термическому влиянию, а эффективность двигателя увеличится.

Сама характеристика для бензиновых моторов и ГБО несколько отличается. Правда, бытует мнение, что в современных автомобилях, оснащенных бортовым компьютером, подобная регулировка осуществляется автоматически. Однако это не совсем так.

Ведь в инжекторных системах УОЗ выставляется в соответствии с детонацией, а для ГБО это явление несвойственно.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Регулировка УОЗ бортовым компьютером авто с ГБО

У владельцев авто с газовым оборудованием есть помощник – вариатор. Эта деталь прямо на ходу может производить изменение УОЗ без вашего участия. Но это не базовая комплектация авто, и вариатор следует покупать. Собственно, газовое оборудование тоже ставится по инициативе владельца, а не завода.

Сегодня в продаже существуют разные вариаторы угла опережения зажигания для ГБО. Это устройство подключается к датчику, отвечающего за положение коленчатого вала (ДПКВ) и корректирует его показания на нужную величину.

Причем в зависимости от модели вариатора смещение осуществляется либо на фиксированную величину, либо зависит от оборотов двигателя. Активируется этот прибор при включении ГБО.

Читайте также:  Ацетон для запуска двигателя

Рассмотрим одну из схем подключения вариатора регулировки УОЗ на ГБО. Для начала выбираем наиболее удобное место, где будет располагаться этот элемент. Отлично подойдет для крепления вариатора дальний левый угол подкапотного пространства недалеко от редуктора. Теперь снимаем с устройства крышку и осуществляем непосредственное подсоединение в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Подключение вариатора регулировки УОЗ на ГБО

Один вывод отвечает за подачу напряжения на датчик, к которому мы пристроим вариатор. Второй присоединяем к ножке газового клапана в ГБО. А вот массу следует соединить с экраном кабеля ДПКВ.

Затем зачищаем провода датчика и к каждому из них подсоединяем соответствующие выводы вариатора. Теперь дело осталось за малым –настроить прибор и наслаждаться эксплуатацией транспортного средства.

Эксперты утверждают, что наличие вариатора в ГБО экономит топливо чуть ли не на 25%. Скорее всего, цифра завышена маркетологами, но выгода действительно есть.

  • Михаил
  • Распечатать

Управление угла опережения зажигания и зачем он нужен

30.05.2020

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.

Физический смысл

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: Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя 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».

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.

Принципы управления

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: Влияние угла опережения зажигания на работу 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: Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя 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.

Нештатные режимы

Детонация

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.

<

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

  Датчик детонации и его характерное расположение на блоке цилиндров

В случае возникновения характерных стуков в двигателе ЭБУ «слышит» их и принимает меры. На некоторых системах отдельного датчика детонации нет, и детонация отслеживается не «на слух», а посредством отслеживания тока, протекающего через свечи зажигания. Детальнее эту методику мы рассматривать не будем, обмолвимся лишь, что так сделано, например, на системе Trionic на автомобилях Saab 9000.

Так или иначе, после обнаружения детонации ЭБУ должен сделать так, чтобы детонации больше не было. Как правило, ЭБУ сдвигает зажигание позднее, то есть уменьшает УОЗ, до тех пор, пока не поймет, что детонации прекратились.

Излишне позднее зажигание приведет к снижению мощности, о чем мы уже говорили в начале статьи, но снижение мощности гораздо лучше, чем механическое повреждение мотора. Именно таким образом современный двигатель принципиально способен работать хоть на «восьмидесятом» бензине.

Он будет заводиться и работать, и скорее всего не развалится тут же. Однако нормальной мощности он развить не сможет, и будет «затыкаться» при попытках активно ехать.

Поэтому же являются несостоятельными все утверждения о том, что современный мотор способен «адаптироваться» под любой бензин и якобы можно лить АИ-92 в любой двигатель. Никакой адаптации нет.

Случается примерно следующее: ЭБУ «слышит» детонацию и сдвигает УОЗ до ее пропадания, потом постепенно возвращает УОЗ обратно, снова «слышит» детонацию, и так по замкнутому кругу, пока в мотор не попадет бензин с правильным октановым числом.

Основная проблема этого режима — детонация все равно происходит, только не постоянно, а с перерывами. Конечно, это позволяет мотору не развалиться сразу, но и пользы от этого никакой.

К тому же позднее зажигание приводит к тому, что на выпуск попадают более горячие отработавшие газы, а то и еще горящая смесь, что может приводить и к прогару клапанов, и к перегреву катализатора, а перегрев катализатора — это почти гарантированное его разрушение.

На ряде двигателей с турбонаддувом ЭБУ также имеет возможность управлять давлением наддува. Конечно, не напрямую, а через управление электромагнитным клапаном в пневмомагистрали до актуатора вастгейта (wastegate) турбины.

Читайте также:  Subaru forester датчика температуры двигателя

Как правило, это сделано в тех двигателях, где давление наддува достигает тех величин, которые при определенных ситуациях могут провоцировать детонацию.

В этих системах при возникновении детонации при наличии высокого давления наддува помимо сдвига УОЗ будет открываться упомянутый электромагнитный клапан, приводя к открытию вастгейта и снижению давления наддува. Так сделано на уже упомянутых автомобилях Saab, а клапан этот называется APC.

Поэтому настоятельно рекомендуется использовать топливо с тем октановым числом, под которое двигатель спроектирован. В исправном двигателе с правильным топливом детонаций возникать не будет.

Калильное зажигание

Бывают ситуации, когда топливовоздушная смесь воспламеняется не от искры, а из-за того, что в камере сгорания присутствует место, нагретое выше допустимой температуры. Это может быть, например, нагар в камере сгорания, или свеча с неправильным калильным числом — как правило, это следствие ошибки при подборе свечей.

Эта ситуация называется «калильное зажигание» и плоха в первую очередь тем, что воспламенение происходит раньше, чем запланировано. Это плохо тем же, чем и излишне ранний УОЗ — фактически, часть работы газов будет направлена «против» полезной работы. Кроме того, такое воспламенение смеси может стать причиной детонации, а о связанных с этим проблемах мы уже говорили довольно много.

Проблема с калильными зажиганием, впрочем, является проблемой чисто «механической» — блок управления не имеет возможности как-то повлиять на этот процесс, поэтому и диагностический сканер тут не очень поможет.

Выводы

Получается, рано пока автомеханику и автовладельцу выкидывать знание об УОЗ на задворки сознания.

Например, понимание этого параметра запросто поможет даже при наличии только стандартного протокола «поймать» факт детонации, а по заводскому протоколу на многих автомобилях доступны и такие параметры, как сдвиг УОЗ по детонации для каждого цилиндра.

А понимание процессов, происходящих в двигателе и системе управления — главное условие для скорейшего понимания причин неисправности и ее устранения. А о других процессах мы продолжим рассказывать в следующих статьях.

  • Бочканов Евгений Александрович  © Легион-Автодата Москва, г. Зеленоград
  • service-193@mail.ru

Раннее или позднее зажигание — способы обнаружения и корректировки

Владельцу автомобиля, самостоятельно обслуживающему технику, необходимо знать, как определить раннее или позднее зажигание на двигателе. При неправильной регулировке силовой агрегат теряет мощность и расходует больше топлива. Следует учесть, что регулировка возможна только на некоторых типах моторов, оснащенных механическим распределителем импульсов.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателяВодителю автомобиля необходимо уметь определять позднее и раннее зажигание.

Раннее или позднее зажигание: что это такое

При работе бензинового мотора искра между электродами должна проскочить до момента достижения верхней мертвой точки. Опережение выставляется вручную или программируется в блоке управления.

Идентичная проблема возможна и на дизельном двигателе из-за неправильной настройки момента впрыска топлива.

Принцип работы системы зажигания

Вне зависимости от типа системы питания для воспламенения смеси используют свечи, высоковольтный разряд пробивает воздушный промежуток. В автодизелях воздух предварительно сжимается, что позволяет получить температуру до +600°С. Впрыскиваемое форсункой горючее воспламеняется, и начинается такт расширения, сопровождаемый движением поршня вниз.

На инжекторе

На двигателях с инжектором раннего образца встречается бесконтактная система с распределителем и датчиком Холла. Позднее стали использовать блок управления, который определяет положение валов и автоматически регулирует угол опережения. Однозначно сказать, какое зажигание лучше, невозможно, поскольку каждая из систем имеет свои преимущества и недостатки.

На карбюраторе

На моторах с карбюратором применяется механический трамблер, распределяющий импульсы тока по цилиндрам.

Вместо контактной группы может использоваться коммутатор, работающий с датчиком Холла и управляющий работой катушки. Но распределение высоковольтных импульсов осуществляет механический прибор.

Искровые разряды появляются после того, как стартер начнет крутить вал двигателя. После последовательных вспышек смеси силовой агрегат заработает.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателяНа моторах с карбюратором используется трамблер для регулировки раннего или позднего зажигания

Как определить раннее и позднее зажигание

Ниже приведены признаки неправильной установки угла опережения зажигания на моторах:

  • с принудительным воспламенением (на жидком и газообразном топливе);
  • с воспламенением горючего от сжатия.

На бензине

Признаки раннего воспламенения смеси:

  • затрудненный пуск с попытками коленчатого вала начать вращаться в противоположную сторону;
  • нестабильная работа в режиме холостого хода;
  • падение динамики и детонационное сгорание топлива (при корректном октановом числе).

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателяПризнаком раннего воспламенения смеси является падение динамики.

При позднем зажигании владелец машины замечает увеличение расхода топлива при сохранении стандартного стиля управления. Двигатель быстро прогревается, вентилятор системы охлаждения срабатывает чаще. Многие водители отмечают снижение мощности, негативно влияющее на динамику.

На дизеле

Дизельные моторы отличаются от бензиновых только способом воспламенения смеси. При неправильной регулировке момента начала впрыска топлива появляются неисправности, идентичные проблемам при неправильной настройке системы зажигания на бензиновых двигателях.

На авто с ГБО

При использовании газообразного топлива необходимо выставить раннее зажигание, позволяющее снизить выбросы горящей смеси в выхлопной коллектор. Признаки нарушения настройки не отличаются от симптомов на бензиновых моторах.

Последствия неверно выставленного зажигания

При раннем или позднем зажигании наблюдаются симптомы:

  • падение мощности мотора и динамики разгона автомобиля;
  • затрудненный запуск двигателя (проблема прогрессирует по мере падения температуры воздуха);
  • увеличение расхода топлива;
  • нестабильная работа в режиме холостого хода;
  • перегрев и сгорание рабочей смеси в коллекторах;
  • появление детонации двигателя при сгорании топлива , разрушающей поршни и кольца.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателяПри позднем или раннем зажигании увеличивается расход топлива.

Способы установки угла опережения зажигания на авто

Для настройки используют методики:

  • при помощи специального прибора;
  • подключения лампы накаливания;
  • по звуку работы;
  • по искре.

По стробоскопу

Стробоскоп представляет собой оптический прибор, позволяющий контролировать момент подачи искры.

Затем следует подключить приспособление к батарее (с соблюдением полярности) и установить датчик на провод 1 цилиндра. Перед тем как проверить корректность угла, необходимо подсоединить дополнительный кабель к выводу катушки зажигания, соединенному с прерывателем или коммутатором.

Алгоритм корректировки раннего или позднего зажигания при использовании стробоскопа:

  1. Очистить поверхности шкива и картера двигателя от грязи, закрывающей насечки для настройки зажигания. Положение меток зависит от модели автомобиля.
  2. Запустить и прогреть мотор до рабочей температуры.
  3. Снять крышку распределителя и убедиться в корректном положении бегунка.
  4. Нажать на кнопку на боковой стороне прибора и направить световую метку на шкив, нанесенная метка не должна скакать и восприниматься неподвижной. Оценить положение светового пятна относительно насечки на лобовой крышке.
  5. Произвести корректировку угла (в случае необходимости) и повторно проверить настройки.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателяСтробоскоп контролирует момент подачи искры при определении раннего или позднего зажигания

По контрольной лампочке

При отсутствии специального оборудования владелец может выставить зажигание по лампочке. Методика отличается пониженной точностью и используется при ремонте в пути. Для выполнения работ понадобится лампа накаливания, рассчитанная на 12 В, патрон с проводами длиной 400-500 мм и набор гаечных ключей.

Чтобы узнать момент подачи искры, необходимо:

  1. Выставить поршень в 1 цилиндре в верхнее положение (например, по меткам на приводе газораспределительного механизма или по насечками на шкиве коленчатого вала либо маховика).
  2. Подключить лампочку к выводу на катушке, соединенному с прерывателем или коммутатором.
  3. Подсоединить противоположный провод к отрицательному полюсу батареи или кузову.
  4. Ослабить крепление распределителя, включить зажигание и вращать узел до момента включения лампы.
  5. Затянуть крепление и проверить корректность настройки.

На слух

При регулировке мастер улавливает признаки раннего или позднего зажигания путем вращения распределителя относительно основания на запущенном и прогретом моторе. Необходимо добиться максимальных оборотов холостого хода без провалов, а затем затянуть крепежный болт трамблера.

По искре

Технология идентична регулировке при помощи лампы, но предусматривает снятие свечи из 1 цилиндра (поршень находится в верхней точке). Затем необходимо включить зажигание и вращать распределитель, определяя момент появления искры. Потом следует затянуть крепление, установить свечу в колодец и проверить корректность работы.

Проверка правильности установки

После того как выставление угла закончено, необходимо провести проверку:

  1. Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры и выехать на ровный прямолинейный участок шоссе.
  2. Разогнаться с переключениями передач вверх до скорости 50 км/ч.
  3. Стабилизировать движение, а затем резко нажать на педаль управления дроссельной заслонкой.

При корректной настройке появится кратковременный стук, указывающий на детонационное сгорание смеси. Отсутствие звука свидетельствует о запаздывании импульсов, а длительная детонация сигнализирует о ранней подаче искры. В этом случае необходимо провести дополнительную регулировку и заново проверить результат.

Угол опережения зажигания: понятие, влияние на ДВС, настройка

С каждым годом вопрос об экологичности автомобилей стоит все острей. Не считая автомобильного производства, основной урон экологии наносят выхлопные газы. Чтобы снизить выбросы ОГ в атмосферу, нужно добиться лучшего и полного сгорания топлива.

Но такие смеси, скорее всего, будут бедными, а это увеличивает температуру. Полнота сгорания топлива, в свою очередь, определяется поддержанием стехиометрического состава смеси и моментом ее поджога, а это влияет не только на экологичность, но и на развиваемую мощность.

Эта точка воспламенения может обозначается как угол опережения зажигания (УОЗ).

УОЗ — это угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). При нормальном угле опережения зажигания смесь воспламеняется за 10–12ᴼ до попадания поршня в ВМТ.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

При корректно выставленном УОЗ, энергия, высвободившаяся при сгорании смеси, должна с силой толкнуть поршень вниз. Для этого воспламенение должно происходить в момент до достижения поршнем ВМТ — на такте сжатия.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Если смесь поджечь раньше нужного времени в наиболее удаленной от точки начального воспламенения смеси, то энергия от сгоревших газов будет мешать поднимающемуся поршню, двигаясь навстречу ему.

Из-за этого энергия, высвободившаяся от сгорания смеси, начинает бить по стенкам цилиндра и дну поршня. Вследствие этого и появляется неприятный звук, похожий на взрыв, отдающийся звоном в двигателе.

Влияние УОЗ на выбросы выхлопных газов

Угол опережения зажигания влияет не только на расход топлива и момент, но и на состав выхлопных газов: с его увеличением возрастает содержание углеводорода (НС) и окислов азота (NOx) в выхлопе. Это связано с ростом температуры сгорания.

Читайте также:  Вечные двигатели уже работают в

При работе на обедненных смесях, используемых все чаще, требуется больший угол опережения зажигания, чтобы компенсировать меньшую скорость горения. Так будет обеспечено снижение потребления топлива и высокий крутящий момент, но смесью нужно управлять очень точно, чтобы добиться лучшего компромисса в отношении экологичности выхлопа.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя
Эффективность снижения выбросов отработавших газов при смещении УОЗ для бензина АИ-95-К5 Газпромнефть: а) изменение коэффициента Кge (удельный расход топлива), б) изменение коэффициента KCH (углеводорода), в) изменение коэффициента KNOx (оксиды азота).

В современных ДВС УОЗ меняется в зависимости режима работы мотора. При его росте значительно возрастает температура сгорания, что в свою очередь вызывает повышение окислов азота NOx. При уменьшении процесс сгорания смещается на такт расширения. Температура отработавших газов также повышается в конце расширения. Это способствует более полному окислению СН.

Уоз и работа двигателя

Негативные последствия при раннем зажигании:

  • перегрев деталей ДВС,
  • падение мощности,
  • разрушение прокладки под ГБЦ,
  • разрушение перегородки поршневых колец.
  • Если поджечь смесь позже оптимального момента (позднее зажигание), когда поршень после достижения ВМТ начинает движение вниз, энергия от сгоревших газов уходит в выпуск, снижается эффективность работы мотора.
  • Неправильно подобранное зажигание негативно влияет на эффективность и ресурс двигателя, а также приводит к увеличению расхода топлива.
  • Возможные проблемы с неправильно выставленными углами зажигания:
  • затрудненный пуск мотора,
  • увеличенный расход топлива,
  • плохая отзывчивость мотора на нажатие педали газа,
  • детонация в ДВС,
  • черный дым из глушителя.

Настройка угла зажигания при чип-тюнинге

На заводах настраивают УОЗ с расчетом на низкокачественное топливо, обычно оставив запас в пару градусов.

Это позволяет обеспечить гарантийный ресурс двигателя даже при использовании топлива плохого качества. Но на таком топливе мощность и крутящий момент снижаются.

При обычной езде владелец может и не заметить, что с авто что-то не так, но при активном педалировании проблема проявит себя.

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя
Визуализация карты базового УОЗ в программе ChipTuningPRO.

При чип-тюнинге калибровщик правит УОЗ, используя запасы, оставленные заводом-производителем. После чиповки повысятся требования к топливу: нужно будет заливать хороший АИ-95 или АИ-98. Из плюсов — автомобиль станет более динамичным и отзывчивым.

Подробнее о возможностях чип-тюнинга читайте в материале сайта.

Провести регулировку углов опережения зажигания и сделать чип-тюнинг можно у наших представителей. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

Как определить раннее или позднее зажигание

Неправильный угол зажигания провоцирует хлопки во впускной/выпускной коллектор, потерю мощности, приемистости и увеличение расхода топлива. Эксплуатация  авто в таком режиме может обернуться прогаром поршня, клапанов и разрушением катализатора. Рассмотрим, как определить позднее или раннее зажигание установленном на карбюраторном и инжекторном двигателе.

Почему УОЗ не всегда одинаков?

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

Угол опережения зажигания (УОЗ) — это фактический угол поворота коленчатого вала от момента искрообразования до поднятия поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) на такте сжатия. Необходимость опережения зажигания обуславливается задержкой реакции окисления топлива кислородом. Поэтому горение смеси делится на 3 фазы:

  1. Начальная фаза. В момент подачи искры (1-1,5 миллисекунды) поджигается небольшая часть топлива в зоне искрового пробоя (примерно 6-8 % от общего объема).
  2. Основная фаза. Из-за резкого возрастания температуры в зоне горения первой фазы поджигается основная часть топлива в центральной части камеры сгорания.
  3. Завершающая фаза горения. Поджигается смесь на периферийных участках камеры сгорания. Третья фаза длится до момента открытия выпускных клапанов.

Практическим путем установлено, что наиболее эффективное преобразование тепловой энергии от горения топлива во вращательное движения коленчатого вала достигается, если пиковое давление в камере сгорания происходит на 10-12° после ВМТ.

Характер горения смеси в камере сгорания зависит от многих параметров: температуры, качества и октанового числа бензина, плотности искрового заряда, фактической нагрузки на двигатель и от оборотов коленчатого вала.

Поэтому УОЗ в разных режимах работы двигателя не может быть постоянным.

Чем опасно позднее и раннее опережение?

При раннем зажигании пиковое давление в камере сгорания происходит до 10-12° после преодоления поршнем ВМТ. Чем меньше этот угол, тем меньше плечо приложения силы к кривошипу.

Нагрузка не трансформируется во вращательное движение коленчатого вала, а лишь оказывает давление на коленчатый вал и его шейки.

Это приводит к повышенному износу пар трения, появлению задиров, а слишком раннее зажигание провоцирует детонационное сгорание.

При позднем угле опережения зажигания пиковое давление не выполняет максимум полезной работы из-за неоптимального плеча кривошипа. При этом большая часть энергии выходит в выхлопную систему.

Поскольку температура недогоревшей топливной смеси намного выше расчетной, возникает риск перегрева и прогара выпускных клапанов.

Позднее зажигание приводит и к перегреву деталей выхлопной системы, что может стать причиной растрескивания выпускного коллектора, оплавления каталитического нейтрализатора. При слишком позднем УОЗ нередко можно услышать характерные хлопки в выпускном тракте.

Симптомы раннего угла зажигания

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

  • Возникновение детонации при резком нажатии педали акселератора и движении под нагрузкой на низких оборотах двигателя. Проявляется характерным звоном, который часто путают со стуком поршневых пальцев. Признаки раннего зажигания ярко проявляют себя на карбюраторных моторах, не оснащенных датчиком детонации.
  • Снижение мощности инжекторного двигателя.

Электронная система управления двигателем (ЭСУД) мониторит детонационное сгорание по сигналу с датчика детонации. Поэтому при первых ее проявлениях принудительно уменьшает УОЗ до безопасных значений.

  • Потеря приемистости, автомобиль с запозданием реагирует на резкое нажатие педали газа.
  • Увеличение расхода топлива.
  • Нестабильная работа карбюраторного двигателя на холостом ходу и низких оборотах.
  • Жесткая работа двигателя, повышенный уровень шума.

Как себя проявляет позднее зажигание?

Влияние угла опережения зажигания на работу двигателя

  • потеря мощности (особенно на малых и средних оборотах);
  • слышны хлопки в выхлопной системе;
  • увеличение расхода топлива;
  • затрудненный запуск холодного двигателя.

Какие системы нуждаются в регулировке?

Процесс первичной настройки и коррекции на работающем двигателе во многом зависит от конструкции системы зажигания, среди которых различают 3 основные вида:

  1. Контактная система зажигания. Механический прерыватель размыкает цепь первичной обмотки катушки зажигания. Высоковольтный импульс, возникающий при этом на вторичной обмотке катушки, протекает к механическому распределителю, который через высоковольтный провод направляет искровой заряд на свечу зажигания. Для поддержания оптимального УОЗ на всех режимах работы двигателя используется вакуумный и центробежный регулятор. Подвидом контактной системы считается контактно-транзисторный вид конструкции;
  2. Бесконтактное зажигание. Работа системы зажигания ничем не отличается от контактного вида, за исключением метода выбора момента формирования импульса на первичной обмотке катушки зажигания. Вместо механического прерывателя используется электронный коммутатор, который работает в паре с датчиком импульсов. Привод оси распределителя, как и в случае с контактным зажиганием, реализован от коленчатого вала двигателя. Но вместо контактного метода передачи напряжения на первичную обмотку, на датчике Холла формируются импульсы. Сигнал считывается коммутатором, который управляет низковольтным напряжение катушки;
  3. Электронное зажигание. Формирование и распределение высоковольтных импульсов возложено на электронные устройства. Информация о фактической нагрузке, скорости вращения коленчатого вала и положении распределительного вала анализируется блоком управления двигателя. Настройка зажигания производится на этапе проектировки и тестовых испытаний путем внесения соответствующих данных в карту зажигания. Изменение этих параметров возможно только при помощи специального оборудования и своей целью имеет повышение мощности двигателя.

Первоначальная установка УОЗ в системах контактного и бесконтактного типа достигается путем правильного позиционирования бегунка распределителя относительно одного из цилиндров в конце такте сжатия.

Видео:Точная установка зажигания без стробоскопа

Проблемы с УОЗ на инжекторном двигателе

Микропроцессорные системы не предусматривают регулировку зажигания в процессе ремонта и технического обслуживания. Проявление описанных симптомов раннего или позднего зажигания возможны в двух случаях:

  1. Перескок ремня/цепи ГРМ. Проблемы с запуском, потерей мощности и большим расходом топлива возникают из-за нарушения фаз газораспределительного механизма. В таком случае необходимо проверить правильность установки меток ГРМ.
  2. Неисправность датчика детонации (ДД), обрыв сигнальной цепи от датчика к ECU (Engine Controle Module).

При обнаружении в процессе самодиагностики неисправности датчика детонации блок управления переводит двигатель в аварийный режим, устанавливая позднее зажигание и ограничивая тем самым максимальную мощность.

Методы проверки

Чаще всего раннее или позднее зажигание определяют на слух. Необходимо разогнать авто с прогретым до рабочей температуры двигателем до 40-50 км/час и включить 4-ю передачу.

Если после резкого нажатия педали акселератора до упора вы услышите 1-2 характерные щелчка, значит, первоначальный угол зажигания выставлен правильно и настраивать его не нужно. Суть такой проверки в том, чтобы найти порог детонационного сгорания.

Если при нажатии педали раздается более 2 щелчков, корректировать угол зажигания нужно в сторону запаздывания. Соответственно, отсутствие детонации говорит о позднем УОЗ.

Описанный тест позволяет оценить правильность установки начального угла опережения. Но настройки следует проверять во всех режимах работы двигателя.

  1. Проверка зажигания при срабатывании вакуумного корректора. Условия выполнения: автомобиль неподвижен, мотор прогрет до рабочей температуры. Постоянные обороты двигателя в зоне 1500-1800/мин. Если двигатель начал работать неустойчиво, зажигание слишком раннее.
  2. Проверка УОЗ при срабатывании центробежного регулятора. Условия выполнения: автомобиль движется на высшей передаче, двигатель прогрет до рабочей температуры, скорость вращения коленвала 4000 об./мин. Резко нажмите газ в пол. Если вы услышали детонацию, неисправен центробежный регулятор, поэтому УОЗ при разгоне был слишком ранним.

Описанные методы хоть и помогут определить неправильно установленное зажигание, но не гарантируют точной настройки. Чтобы правильно проверить и выставить зажигание, необходимо воспользоваться стробоскопом. Для корректировки нужно найти карту зажигания под ваш двигатель и подробную инструкцию по настройке от производителя.

Основные моменты настройки контактного и бесконтактного зажигания идентичны для всех авто. Но процесс совмещения меток ГРМ и даже направление вращения трамблера для многих автомобилей индивидуальны. Тонкая настройка УОЗ возможна только при исправной работе топливной системы, центробежного и вакуумного регулятора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector