Виды и особенности работы систем впрыска бензиновых двигателей

Распределитель и его конструкция

На роторе имеется один основной контакт в центре, а также внешний. Между ними находится небольшое углубление, в котором размещается постоянное сопротивление номиналом 5-6 кОм. С его помощью происходит подавление помех. В крышке распределителя находится контакт из угля (подвижный, внутри имеется пружина), который передает импульс непосредственно от катушки по подвижному ротору.

Во время вращения последнего импульсы через сопротивление переходят к внешнему контакту. А вот внешний контакт уже раздает импульс поочередно на боковые электроды, которыми оснащена крышка распределителя зажигания. Далее импульс высокого напряжения поступает по бронепроводам к свечам. Между их электродами имеется небольшой зазор, в котором и проскакивает искра.

Неисправности системы зажигания

Согласно статистическим данным большая часть неисправностей электрооборудования приходится на систему зажигания. При этом в 80 % случаев они являются причиной увеличения расхода топлива, снижения мощности двигателя и повышенного выброса одного из токсичных компонентов отработавших газов — углеводородов. Далее указаны основные неисправности системы зажигания и их основные причины.

Двигатель не запускается. Основные причины:

  • непрохождение тока через контакты прерывателя (загрязнение или пригорание контактов прерывателя, образование бугорка и кратера на контактах (эрозия),  чрезмерное увеличение зазора между контактами или ослабление прижимной пружины, ослабление крепления или окисление наконечников проводов в цепи низкого напряжения, обрыв в проходах либо замыкание их на корпус, пробой конденсатора,  неразмыкание контактов прерывателя, нарушение зазора между контактами прерывателя, износ текстолитовой колодки или втулки рычажка прерывателя);
  • на коммутатор не поступают импульсы напряжения от бесконтактного датчика* (обрыв в проводах между датчиком — распределителем зажигания и коммутатором, неисправность бесконтактного датчика);
  • не поступают импульсы тока на первичную обмотку катушки зажигания* (обрыв в проводах, соединяющих коммутатор с выключателем или катушкой зажигания, неисправность коммутатора, не замыкаются контакты выключателя или контакты реле зажигания);
  • отсутствие высокого напряжения на свечах зажигания (неплотность посадки в гнездах или обрыв (окисление) наконечников проводов высокого напряжения, сильное повреждение проводов или контактного уголька, зависание уголька в крышке распределителя зажигания, утечка тока через трещины (прогары) либо влагу в крышке или роторе распределителя зажигания, перегорание резистора в роторе распределителя зажигания);
  • нарушение порядка присоединения проводов высокого напряжения к контактам крышки распределителя зажигания;
  • несоответствие норме зазора между электродами или замасливание свечей зажигания;
  • повреждение свечей зажигания (трещины на изоляторе*); неправильная установка момента зажигания.

Двигатель работает неустойчиво или глохнет на холостом ходу. Основные причины: слишком раннее зажигание в цилиндрах двигателя; чрезмерный зазор между электродами свечей зажигания; недостаточный зазор между контактами прерывателя; перегорание резистора в роторе распределителя зажигания.

Двигатель неравномерно и неустойчиво работает при большой частоте вращения коленчатого вала. Основные причины: ослабление пружины подвижного контакта прерывателя; чрезмерный зазор между контактами прерывателя; ослабление пружин грузиков регулятора опережения зажигания.

Перебои в работе двигателя на всех частотах вращения коленчатого вала. Основные причины: повреждение провода в системе зажигания, ослабление крепления проводов или окисление их наконечников; загрязнение, окисление, пригорание или смещение контактов прерывателя; снижение емкости конденсатора или обрыв в нем; износ или повреждение контактного уголька в крышке распределителя зажигания; сильное подгорание центрального контакта ротора распределителя зажигания; трещины, загрязнение или прогары в роторе либо крышке распределителя зажигания; износ электродов или замасливание свечей зажигания, значительный нагар, трещины на изоляторе свечей; неисправность коммутатора* (форма импульсов на первичной обмотке катушки зажигания не соответствует норме).

Двигатель не развивает полной мощности и не обладает достаточной приемистотью. Основные причины: неправильная установка момента зажигания; заедание пружины грузиков регулятора опережения зажигания; износ втулки подвижного контакта прерывателя; неисправность коммутатора* (форма импульсов на первичной обмотке катушки зажигания не соответствует норме).

Устройство

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.
В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы: накопление электрической энергии, преобразование энергии, распределение энергии по свечам зажигания, образование искры, воспламенение топливно-воздушной смеси.

Механический прерыватель осуществляет непосредственное управление процессом накопления (первичной цепью) и отвечает за замыкание/размыкание питания первичной обмотки. Контакты прерывателя можно увидеть, заглянув под крышку распределителя. Пластичная пружина подвижного контакта прижимает его к недвижимому контакту. Их размыкание выполняется только на короткий срок, а конкретно, в момент, когда набегающий кулачок валика привода оказывает давление на молоточек подвижного контакта.

К контактам подключен конденсатор, который не даёт им обгорать. Электроразряд поглощается и искрение уменьшается. Параллельно в цепи создаётся низкое напряжение обратного тока, которое положительно сказывается на исчезновении магнитного поля.

Прерыватель находится в корпусе распределителя зажигания, и это части классической системы зажигания.

Ещё один важный узел – центробежный регулятор опережения зажигания, механизм, предназначенный для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Центробежный регулятор размещён внутри корпуса прерывателя-распределителя.

Как правило, он работает совместно с вакуумным регулятором, оба являются составной частью прерывателя-распределителя. Называется он центробежным от вида силы, использующейся для реализации изменения опережения.

На приводном валу прерывателя расположена пластина, на которой размещены два грузика. Грузики свободно сидят на осях и стянуты пружинами. Причём пружины обладают разной жёсткостью, что необходимо для предотвращения резонанса. При этом, кулачок прерывателя и планка с двумя продольными прорезями надеты на верхнюю часть приводного валика. В продольные прорези планки входят штифты грузиков.

Вращение передаётся от приводного валика к кулачку через грузики, штифты и планку с прорезями. Чем быстрее вращается приводной вал, тем больше расходятся грузики, тем на бо́льший угол проворачивается кулачок по ходу вращения относительно контактной группы прерывателя. С увеличением оборотов угол опережения зажигания увеличивается. С уменьшением числа оборотов центробежная сила уменьшается, пружины стягивают грузики, кулачок поворачивается против хода его вращения, контакты прерывателя замыкаются позже и угол опережения зажигания уменьшается.

Если на двигателе применено бесконтактное электронное зажигание — тогда вместо кулачка проворачивается экран бесконтактного датчика момента искрообразования.

Если механический прерыватель оборудован транзисторным коммутатором, то, в этом случае, он управляет только им, а тот, в свою очередь, отвечает за управление процессом накопления энергии. Такая конструкция существенно превосходит аналогичные устройства без транзисторного коммутатора, так как здесь контактный прерыватель более надежный, чему способствует протекание сквозь него тока меньшей силы, а значит, пригорание контактов во время размыкания практически полностью исключается. Соответственно, конденсатор, параллельно подключенный к контактам прерывателя, тут просто не нужен, а в остальном – система полностью идентична классическому варианту. Обе системы, имеющие механический прерыватель, обладают общим названием — «контактные системы зажигания».

Системы с транзисторным коммутатором, оборудованные бесконтактным датчиком (импульсным генератором), могут быть индуктивного типа, основанными на эффекте Холла или относиться к оптическому типу. В данном случае, место механического прерывателя занимает импульсный датчик-генератор с преобразователем сигналов, который, посредством транзисторного коммутатора, осуществляет управление накопителем энергии. Как правило, датчик-генератор расположен внутри распределителя, конструкция которого ничем не отличается от конструкции аналогичной детали в контактной системе, поэтому указанный узел получил название «датчика-распределителя».

6 Схема и принцип действия батарейной системы зажигания

Батарейная система зажигания состоит (рис. 14) из катушки зажигания 3, прерывателя-распределителя 5, искровых свечей 4 и выключателя зажигания 1. Система зажигания получает питание от аккумуляторной батареи 2 или генератора.

В системе батарейного зажигания имеются две цепи —

— цепь низкого напряжения

— цепь высокого напряжения.

В цепь низкого напряжения
входят источник тока, выключатель зажигания, первичная обмотка катушки зажигания с дополнительным сопротивлением и прерыватель.

Цепь высокого напряжения
состоит из вторичной обмотки катушки зажигания, распределителя, проводов высокого напряжения, свечей зажигания.

Как проверить трамблер

Самые распространенные проявления неисправности зажигания будут такими:— плавающий холостой ход;— незапускающийся двигатель;— глохнущий на ходу мотор.Чаще всего причиной этого может быть трамблер. Наиболее просто проверить работоспособность зажигания, в том и числе трамблера, можно следующим образом. Для этого выкручивают свечу, подносят ее к двигателю и запускают его, наблюдая появление искры. Если ее нет, то надо проверить работоспособность проводов высокого напряжения. Если искры опять нет, то диагноз однозначный – отказал трамблер.

В этом случае надо проверить визуально состояние бегунка, состояние контактов и крышки трамблера. Подгоревшие контакты зачищают и удаляют пыль и мусор с внутренних поверхностей трамблера. В условиях мастерской или гаража, проверить работоспособность зажигания и трамблера можно с использованием измерительных приборов и индикаторов.

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА

Одной и самых важных подсистем бензинового двигателя является система зажигания. Дело в том, что нормальная работа мотора возможна только в том случае, когда сгорание топливно-воздушной смеси происходит своевременно. В противном случае нарушается весь алгоритм работы.

В процессе работы устройства генерируется напряжение. Оно подаётся на свечи. Именно на них формируется нужная для воспламенения смеси искра. Как результат двигатель начинает работать, и машина движется в нужном направлении.

В данной системе он выполняет следующие функции:

  1. Выступает инициатором искрообразования. Это происходит за счёт размыкания контактов.
  2. Устройство направляет сформированное напряжение на нужную свечу.
  3. Трамблер при необходимости может изменять момент искрообразования. Данный параметр определяется режимом движения, который выбрал водитель. Также многое зависит от качества и сорта топлива.
  4. Устройство способно накапливать энергию в бобине.

Как оно работает?

Несмотря на то, к какому типу относится та или иная система зажигания, все они имеют несколько общих рабочих этапов, предусматривающих накопление нужного заряда, его высоковольтное преобразование, распределение, образование на свечах искр и возгорание топливной смеси. Любой из них требует слаженной и точной работы, а значит, стоит выбирать только проверенные устройства, доказавшие свою надежность. В этом плане, наилучшим вариантом принято считать электронную систему зажигания, где всем рабочим процессом (подачей искры и ее распределением по свечам) управляет электроника.

Электронная система зажигания – это не отдельный, самостоятельный компонент, а составляющая часть системы управления мотором, которая основывается на работе датчика положения коленвала, датчика, фиксирующего частоту его вращения и датчика массового расхода воздуха. Получив от них нужную информацию, ЭБУ принимает решение касательно момента подачи искры и распределения зажигания. Естественно, в блоке управления уже прописаны определенные команды, выполняющиеся после получения и анализа данных с упомянутых датчиков.

В такой системе воспламенения топливной смеси полностью исключены механические движущиеся части, а благодаря специальным датчикам и особому блоку управления, образование и подача искры проходят намного быстрее и надежнее, нежели у аналогичных систем контактного и бесконтактного типа. Этот факт позволяет улучшить работу мотора, увеличив его мощность и снизив потребление топлива. Более того, нельзя не отметить высокую рабочую надежность устройств данного типа.

Бесконтактное зажигание отличается тем, что не зависит напрямую от размыкания контактов, а главную роль в процессе образования искры здесь выполняет транзисторный коммутатор и специальный датчик. Отсутствие прямой зависимости от качества и чистоты поверхности контактной группы гарантирует более эффективное искрообразование. Однако как и в контактном варианте системы зажигания, здесь также используется прерыватель-распределитель, отвечающий за своевременную передачу тока на свечу зажигания. Рабочий принцип бесконтактной системы предусматривает выполнение некоторых действий.

Когда коленвал двигателя приходит в движение, датчик-распределитель формирует соответствующие импульсы напряжения и направляет их на транзисторный коммутатор, задача которого – создавать импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания во вторичной обмотке катушки проходит индуцирование тока высокого напряжения. Он подается на центральный контакт распределителя, а оттуда, посредством проводов высокого напряжения, поступает на свечи зажигания. Последние и осуществляют воспламенение топливовоздушной смеси.

В случае увеличения оборотов коленвала, за регулировку угла опережения зажигания отвечает центробежный регулятор, а при изменении нагрузки на силовой агрегат эта задача возлагается на вакуумный регулятор опережения зажигания.

Принцип работы контактного зажигания несколько отличается от вариантов, приведенных выше. Когда контакт прерывателя пребывает в замкнутом состоянии, ток низкого напряжения проходит по первичной обмотке катушки. В процессе их размыкания, во второй катушке происходит индуцирование тока высокого напряжения, и, посредством высоковольтных проводов, он передается на крышку распределителя, после чего расходится по свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

Как только обороты коленвала увеличиваются, возрастают и обороты вала прерывателя-распределителя, вследствие чего грузики центробежного регулятора начинают расходиться, перемещая подвижную пластину вместе с кулачками прерывателя. Это приводит к тому, что размыкание контактов происходит несколько раньше, из-за чего увеличивается угол опережения зажигания. С уменьшением оборотов коленвала угол опережения зажигания тоже уменьшается.

Более модернизированным типом контактной системы является ее контактно-транзисторный вариант. Он отличается наличием транзисторного коммутатора в цепи первичной обмотки катушки, управление которым выполняется посредством контактов прерывателя. За счет его использования удалось добиться снижения силы тока в цепи первичной обмотки, что положительно сказалось на длительности эксплуатации контактов прерывателя.

18.04.2019

29.01.2020

01.04.2019

16.05.2019

25.04.2019

19.12.2019

15.07.2019

28.01.2016

01.12.2016

01.06.2020

06.03.2018

10.04.2019

22.04.2017

28.11.2019

04.06.2019

24.01.2019

04.05.2018


Автоновости

Макsим: «Всегда знаю, где газ, но плохо знаю, где тормоз»

Детали клапанной группы

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления (они же — «сухари»). Все описанное приведено на рисунке 4.13.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в головке блока цилиндров. Основными элементами клапана являются тарелка и стержень.

Тарелка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску (обычно под углом 45°), которой клапан плотно притерт к седлу.

Стержень клапана отшлифован и проходит через направляющую втулку. На конце стержня клапана имеется канавка или отверстие для крепления опорной шайбы пружины. Разноименные клапаны имеют тарелки различных диаметров (зачастую, больший — у впускного клапана) или отличаются специальными метками.

Рисунок 4.13 Клапанный механизм.

Седло клапана (на рисунке 4.13) представляет собой металлическое кольцо цилиндрической формы с обработанной под углом 45 градусов рабочей поверхностью (той самой, к которой прилегает тарелка клапана). Седла клапанов запрессованы в головку блока цилиндров. Существуют конструкции с заменяемыми седлами и с седлами, запрессованными наглухо.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в седло. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.

Рисунок 4.14 Клапан.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухарями, которые входят в выточку на стержне клапана. Иногда на клапан устанавливают две пружины: пружину меньшего диаметра — внутрь пружины большего диаметра. Это делается для того, чтобы избежать резонанса пружины на определенных частотах работы двигателя, а также для подстраховки на случай поломки пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это исключает вероятность возникновения вибрации пружины и ее поломки при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин их подбирают таким образом, чтобы направление навивки их витков было выполнено в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят маслосъемные колпачки.

Толкатель служит для передачи осевого усилия от кулачка распределительного вала на стержень клапана или на штангу. Дело в том, что передавать усилие от кулачка распредвала лучше именное через промежуточное звено – толкатель. Поскольку при длительной работе элементы клапанного механизма изнашиваются и, когда приходит время замены чрезмерно износившихся деталей, проще заменять небольшой толкатель, нежели целый распредвал или клапаны.

Рисунок 4.15 Головка блока цилиндров с элементами газораспределительного механизма.

Как было отмечено выше, сейчас получили широкое распространение так называемые гидрокомпенсаторы. «Гидро», потому что работают за счет давления моторного масла, а «компенсаторы», так как компенсируют или, проще говоря, сводят на нет зазор между кулачком распределительного вала и толкателем во время работы.

Толкатели в большинстве двигателей устанавливают без втулок непосредственно в отверстия приливов головки блока цилиндров. В некоторых двигателях для толкателей имеются направляющие втулки, отлитые секцией на несколько цилиндров.

Коромысло. Изменяет направление передаваемого движения. Устанавливают зачастую, когда распределительный вал один, а клапанов на цилиндр два или четыре, но расположены они особым образом (смотрите рисунок 4.16). Коромысла устанавливают на бронзовых втулках или без втулок на осях, которые при помощи стоек закреплены на головке блока. Одно плечо коромысла располагается над стержнем клапана, а другое — под или над кулачком распределительного вала. Для регулировки зазора между стержнем клапана и коромыслом в конец коромысла вкручен регулировочный винт с контргайкой.

Рисунок 4.16 Привод клапанов через коромысло.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Great Авто
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector