Как определить раннее или позднее зажигание

Принцип действия любого автомобильного двигателя внутреннего сгорания основан на использовании энергии, получающейся вследствие динамичного расширения воспламенённой топливной смеси.

Момент воспламенения топлива в цилиндре (цилиндрах) влияет на мощностные характеристики мотора, а также на то, запустится ли он вообще.

Именно своевременность вспышки топливной смеси и является сутью определений «раннее» и «позднее» зажигание. Рассмотрим подробнее, как момент зажигания влияет на работу ДВС, а также, как определить раннее или позднее зажигание по характеру работы двигателя.

Влияние момента зажигания на работу ДВС

Схема раннего зажигания (детонация)

Прежде всего нужно сказать, что споры о том, какое зажигание лучше – раннее или позднее – в принципе не имеют смысла, потому что только своевременное воспламенение смеси позволяет добиться максимальной «отдачи» от двигателя.

Посмотрим, что происходит при слишком ранней вспышке горючего (признаки раннего зажигания).

Поршень двигается к верхней мёртвой точке (ВМТ), сжимая смесь газов. И тут, когда до ВМТ ещё далеко, происходит вспышка – по сути, взрыв. Поршень, движимый силами инерции (а при движении авто, вдобавок, они многократно возрастают), продолжает «подъём», преодолевая сопротивление встречной ударной волны.

Это сопротивление уже вызывает потерю мощности. При этом возникает сильная детонация, которая ещё и разрушительно действует на детали двигателя.

Детали кривошипно-шатунной группы работают согласованно с газораспределительным механизмом, поэтому чересчур ранняя вспышка вызовет и «выстрел» во впускной коллектор.

Итак, симптомами раннего зажигания являются:

• детонация при работе двигателя, особенно слышная при резком нажатии на педаль «газа»;
• хлопки во впускном тракте;
• неравномерная работа на холостом ходу;
• ухудшение тяговых характеристик мотора.

Признаки позднего зажигания

Признак позднего зажигания

 

Смоделируем теперь ситуацию, когда вспышка топливной смеси произошла позже, чем необходимо – когда он уже находится в ВМТ или миновал её.

В этом случае топливная смесь не будет сгорать не совсем вовремя. То есть в момент, когда поршень уже миновал нижнюю мёртвую точку в процессе такта рабочего хода, смесь будет продолжать гореть. И в результате остатки сгорающего топлива будут вытолкнуты поршнем в выпускной коллектор. Понятно, что энергия сгоревшего горючего не будет при этом реализована по назначению целиком – часть её пойдёт на обогрев атмосферы.

И в результате симптомами позднего зажигания явятся:

• ухудшение мощности двигателя, он не будет развивать максимальных оборотов, динамика разгона автомобиля упадёт;
• неравномерная работа на холостом ходу;
• хлопки в глушителе.

Это общее описание влияния угла опережения зажигания на работу двигателя. Речь идёт именно об опережении, потому что оптимальное время вспышки – не тот момент, когда поршень находится в ВМТ, а именно чуть раньше – т.е. зажигание «опережает» работу механической части мотора – кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

На разных ДВС регулировка угла опережения осуществляется по-разному. Рассмотрим основные моменты более подробно.

Регулировка зажигания на карбюраторных двигателях

Регулировка зажигания поворотом трамблера

 

Она производится поворотом корпуса распределителя зажигания (трамблёра), вал которого приводится в движение путем передачи крутящего момента от двигателя через промежуточные шестерни. На двигателях семейства ВАЗ 2108 вал трамблёра приводится во вращение путём непосредственного зацепления за распредвал, но это не имеет принципиального значения. Самое главное – точная согласованность системы зажигания с механикой ДВС.

Вне зависимости от того, какой трамблёр установлен – контактный или бесконтактный (с датчиком Холла), поворот его корпуса против направления вращения ротора увеличивает угол опережения зажигания. То есть, чтобы сделать зажигание «пораньше», нужно определить, в какую сторону вращается ротор – можно снять крышку с распределителя и провернуть коленвал. Куда крутить трамблёр для раннего зажигания – будет видно наглядно.

Но не всегда требуемый угол опережения зажигания определяется заданными заводом характеристиками двигателя. На его величину также влияет октановое число топлива.

Очень наглядно это видно при использовании газобаллонного оборудования на авто с карбюраторными моторами. При первом переключении с бензина на газ машина отказывается разгоняться. Чтобы добиться нормальной работы двигателя, приходится не просто поставить зажигание пораньше, а повернуть трамблёр до предела против хода. И наоборот, при переключении обратно на бензин такое опережение зажигания будет излишним – об этом «скажет» стук поршневых пальцев, вызванных детонацией.

Это объясняется большой разницей октановых чисел газа и бензина.

Очень простой, но эффективный способ проверки точности установки угла опережения – это испытание работы мотора в движении. При резком нажатии педали газа в набирающем обороты двигателе должен появиться лёгкий кратковременный стук поршневых пальцев.

Бензиновые двигатели с впрыском топлива (инжекторные)

Признаки позднего зажигания на инжекторе те же, что и на карбюраторном двигателе. Но в этом случае самостоятельную регулировку угла опережения не сделать.

Дело в том, что работой систем зажигания и впрыска топлива управляет электронный блок управления. Он подаёт управляющие импульсы системам после обработки сигналов от датчика положения распределительного вала и датчика коленвала. Корректировка момента искрообразования производится также с учётом сигнала от датчика детонации.

Чтобы определить точную причину сбоев в работе, необходима профессиональная диагностика. Допустим, что прозвонка ДПРВ мультиметром не выявила неисправности. Но осциллограф может показать, что характеристики сигнала, исходящего от датчика, не соответствуют нормам. Сделать более раннее зажигание на инжекторе можно, изменив программу ЭБУ, то есть «перепрошив» «мозги».

Дизельные двигатели

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя

 

Применительно к дизельным двигателям говорить о раннем или позднем зажигании можно лишь для того, чтобы рассматривать сходные процессы в привычных терминах. На этих моторах воспламенение топлива происходит в результате сильного сжатия топливовоздушной смеси. Поэтому ни свечей зажигания, ни вообще системы зажигания на них нет.

Если Вы ранее не интересовались более плотно дизелями, а только слышали, что работают они на другом топливе – солярке, то, возможно, знаете, что свечи там всё-таки есть. Но это – свечи накаливания и предназначены они для прогрева камеры сгорания, а не для воспламенения топливной смеси.

Говоря о, скажем, признаках позднего зажигания на дизеле, имеют в виду момент впрыска топлива в камеру сгорания. Именно его своевременность и оказывает влияние на работу двигателя. А симптомы того, что впрыск произошёл раньше или позже, чем необходимо, будут такими же, как и на бензиновых моторах. Правда, при «позднем зажигании» дизель будет страшно дымить – гораздо сильнее и «ароматней» своего бензинового собрата.

На дизелях более ранних конструкций установить на дизеле более раннее зажигание можно, повернув корпус топливного насоса высокого давления (ТНВД). Это объясняется тем, что ТНВД в таких моторах объединял в себе сразу несколько насосов – для каждой форсунки свой насос (плунжерная пара). Особенно актуальным для дизеля «раннее» зажигание становится в мороз – зимой запуск мотора проблематичен и требует тщательной настройки подачи топлива.

Впрыск топлива более современных дизелей организован несколько иначе. ТНВД создаёт давление топлива в единой топливной магистрали, а оттуда оно распределяется по цилиндрам. Такие системы получили название Common rail – в переводе с английского «общая магистраль».

Такая организация впрыска топлива позволяет сделать качество воспламенения независимым от угла поворота коленвала. Если такой дизель при работе и проявляет признаки «неправильного зажигания», то это значит, что система впрыска нуждается в тщательной диагностике и ремонте.

 

 

В заключение можно сказать, что неправильная (не по меткам) установка звёздочек или шестерен ГРМ может повлиять на работу двигателя так же, как и неправильный угол опережения зажигания.