Как отрегулировать зажигание: раннее или позднее зажигание

Принцип работы системы 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.

Система зажигания дизельного двигателя – устройство и принцип регулировки

Подытоживая, можно сказать, что система зажигания дизельного двигателя включает насос высокого давления (ТНВД), посредством которого и происходит ввод горючего в камеру сгорания.
Современные автомобилисты находят в таком устройстве системы эффективность и экономичность расхода топлива, поэтому дизельные моторы становятся более популярными. Именно из-за увеличивающегося числа пользователей мы решили приоткрыть секреты обслуживания описанной системы зажигания.

Если в автомобиле стоит дизельный силовой агрегат с механической топливной аппаратурой, то регулировать угол опережения впрыска можно посредством поворота насоса вокруг своей оси. Еще можно поворачивать зубчатый шкив относительно ступицы. Если же ТНВД и зубчатый шкив жёстко закреплены, тогда регулировка происходит только за счет углового сдвига зубчатого шкива распределительного вала. Но это все лирика, пора перейти к действиям.

Установочный угол опережения впрыска топлива на двигателях ЯМЗ

В связи с многочисленными запросами сервисных предприятий была сформирована таблица установочных углов опережения впрыска топлива на двигателях ЯМЗ. Норматив установочного угла опережения впрыска топлива изложен в руководстве по эксплуатации, прикладываемого к каждому двигателю.

Как проверяется точность значения впрыскивания топлива

Расхождение в показаниях не должно превышать 1°. Чтобы проверить точность выставления угла опережения подачи на ЯМЗ-238 необходимо:

• Поставить фиксирующий элемент из выточки на маховом колесе, не закрепляя его в верхнем положении.
• Прокрутить коленвал на полтора оборота.
• Умеренно прокручивать коленвал и наблюдать за топливом в стеклянной камере измерительного прибора.

Когда в камере горючее начнёт перемещаться, отметки на кожухе вращательного колеса должны совпасть с цифровым значением, указанным на торцевой части муфты ОВТ. Либо засечка на рабочем колесе коленчатого вала должна быть напротив отметки с похожей цифрой на корпусе распределительных шестерен.

Если в начале перемещения топлива в камере совпадение отметок ещё не состоялось, нужно отвернуть крепёжные болты, потом прокрутить полумуфту валика мотора на фланце в противоположном направлении кручения, затянуть обратно крепёжные болты, и снова проверить положение угла опережения впрыскивания топлива.

Действия, указанные выше, нужно выполнять с наличием специального оборудования. Если нет достаточного опыта, знаний и материально-технической базы для правильного выставления зажигания двигателя и регулирования ТНВД, с этим вопросом лучше обратиться к профессионалам. Неправильно установленный УОВТ – причина серьёзных, дорогостоящих и, зачастую, не подлежащих восстановлению поломок.

ТНВД размера А

Рядные ТНВД размера А с большим диапазоном подачи следуют непосредственно после ТНВД размера М. Этот насос также имеет корпус из легкого сплава и может быть соединен с двигателем фланцем или на раме. ТНВД типа А также имеет «открытую» конструкцию, а гильзы (2) насоса вставлены прямо сверху в алюминиевый корпус, причем нагнетательный клапан (1) в сборе запрессован в корпус ТНВД с помощью держателя клапана. Давление уплотнения, которое намного больше гидравлического давления при подаче, должно поглощаться корпусом ТНВД. По этой причине пиковое давление впрыска ограничивается величиной 600 бар.

В отличие от ТНВД типа М, ТНВД типа А снабжен регулировочным винтом (с контргайкой) (7) в каждом роликовом толкателе (8) для установки предварительного хода.

Для регулировки количества подаваемого топлива с помощью управляющей рейки (4) ТНВД типа А, в отличие от ТНВД типа М, оснащен управлением с помощью шестерни вместо рычажного управления. Зубчатый сегмент, зажатый на втулке управления (5) плунжера, находится в зацеплении с управляющей рейкой и для регулировки плунжерных пар на одинаковую подачу фиксирующие винты нужно отпустить, а втулку управления повернуть относительно зубчатого сегмента и, таким образом, относительно управляющей рейки.

Все регулировочные работы на этом типе ТНВД должны проводиться на насосе, установленном на стенде и с открытым корпусом. Подобно ТНВД М, ТНВД типа А имеет боковую подпружиненную крышку, которую для получения доступа к внутренней части ТНВД нужно снять.

Для смазки ТНВД соединяется с системой смазки двигателя. ТНВД типа А выпускается в вариантах с числом цилиндров до 12, и, в отличие от ТНВД типа М, подходит для работы на топливах различного типа (а не только на дизельном).

Оценка топливного движения

При повороте коленвала:

• горючее в камере начинает движение;
• отметки на кожухе вращательного колеса совпадают с той чертой, значение которой сходится с цифрой на торце муфты ОВТ;
• отметка на шкиве коленвала встала напротив черты с похожей цифрой на корпусе распределительных шестерен.

Если во время начала топливного движения в камере этого совпадения отметок ещё нет, нужно:

• отвернуть крепёжные болты;
• повернуть полумуфту валика двигателя на фланце в противоположном направлении кручения;
• затянуть обратно крепёжные болты;
• снова проверить положение УОВТ.

Когда во время начала топливного движения в камере отметки уже прошли точку выравнивания, нужно:

• полумуфту валика мотора повернуть по резьбе на фланце;
• смещение муфты на одну единицу значения относительно её фланца равно 4-м делениям на маховом колесе или корпусе распределительных шестерен.

По завершении регулировки угла ОВТ следует изменить расположение отметок на полумуфте валика привода и ее фланце. Положение рисок нужно проверять при каждом техническом обслуживании мотора ЯМЗ 238.

Дизельный автомобиль

Многие симптомы некорректной работы на бензиновых автомобилях переносятся и на дизель. Главное отличие между двумя этими автомобилями заключается в методе воспламенения топлива. Поджиг солярки заключается за счёт тесного контакта топлива со сжатым, горячим воздухом.

Регулировка на дизельном двигателе

Настойка зажигания на дизельных машинах состоит в поиске необходимого угла опережения для впрыска дизельного топлива, оно должно обязательно подаваться определённо в пиковый момент сжатия.

Если неправильно выставить угол, то впрыск будет несвоевременным. Это приведёт к некачественному сгоранию смеси, а работа двигателя будет осуществляться с нарушениями.

Инструкции по установке УОЗ на разных двигателях

Момент зажигания можно выставить на различных типах двигателя, будь то карбюраторные либо инжекторные.

Это интересно: Уникальный 900-сильный гиперкар из Италии покажут в Шанхае

Как выставить при наличии трамблёра

Так как в нашей стране большое количество владельцев ВАЗ 2108 – 2109, где используются карбюраторные двигатели с трамблёром, стоит начать с них. Из рабочего инструмента нам понадобится:

• стробоскоп;
• тахометр (автотестер или мультиметр в режиме тахометра);
• накидной и рожковый ключи.

Проводить регулировку нужно на разогретом двигателе до температуры 85-90 градусов. Далее устанавливаем минимальные обороты на 800 об/мин.

1. С регулятора угла опережения зажигания снимаем трубку, что подходит с карбюратора.

   Снимаем трубку, которая подходит к регулятору УОЗ

2. Приложив палец к отверстию, проверяем разрежение, при необходимости уменьшаем обороты двигателя.
3. Глушим двигатель.
4. Закрываем отверстие на силиконовой трубке болтом подходящего диаметра.
5. Отжимаем три гайки на корпусе трамблёра с помощью ключа.

   Отжимаем гайки на трамблёре, чтобы можно было его вращать.

6. На картере КПП есть специальная шкала с метками. Если она закрыта резиновой пробкой, снимаем её.

   Регулировка будет проискодить по шкале с метками, которая показывает угол опережения зажигания

7. С помощью отвёртки устанавливаем маховик на 0 градусов (когда длинная риска находится напротив треугольного выреза на шкале).
8. Подключаем стробоскоп, как показано на схеме.

   Подключаем стробоскоп согласно схеме

Как установить момент зажигания на карбюраторном двигателе

Процесс регулировки следующий:

1. Запускаем мотор и контролируем обороты с помощью тахометра.
2. Направляем луч стробоскопа на шкалу с метками.
3. Устанавливаем необходимый угол для используемой марки бензина.

Для бензина А-92 угол опережения составляет +- 1 градус. Для А-95 +-4 градуса. Каждое деление на шкале обозначает 1 градус.

1. Устанавливаем положение трамблёра на нужный градус, просто вращая его по часовой или против часовой стрелки.
2. После окончания регулировки глушим двигатель и закрепляем трамблёр, зажимая гайки.

Как сделать регулировку правильно (видео)

Как отрегулировать на инжекторе

Большинство современных моделей оснащены инжекторными системами, которые контролируются бортовым компьютером. В этом случае для регулировки понадобится ноутбук со специальной программой. Определить нарушение УОЗ можно с помощью загоревшейся сигнальной лампочки на панели приборов.

Это интересно: О переключении передач без сцепления

Сам процесс регулировки проходит так же, как и в бензиновом двигателе. Основное отличие в отсутствие свечей зажигания. Алгоритм таков:

1. Снятие декомпрессионныого механизма.
2. Демонтаж мотосчётчика и корпуса горловины.
3. Проверка уровня подачи масла переводом рычага в крайнее положение.

Работа с дизелем

С дизельными двигателями всё обстоит примерно так же. Стоит лишь сказать, что понятие «угол опережения зажигания на дизеле» не совсем корректно в терминологическом плане. На дизеле с инжектором можно отрегулировать момент впрыска топлива. Работа же неинжекторных дизельных двигателей связана с нормальным функционированием ТНВД (топливный насос высокого давления).

Процесс регулировки угла опережения зажигания не такой сложный, как может показаться на первый взгляд. Главное – знать, какой градус нужно установить для используемого топлива. Сама регулировка занимает немного времени, достаточно лишь делать работу по инструкции и в правильном порядке.

Как выставить угол опережения на моторе ЯМЗ-238

Установки угла опережения ВТ, зависит от характерностей каждой муфты по отдельности, и подбора на переднем торце корпуса зажимного устройства опережения цифрами 18 и 20.

УОВТ следует выставлять в такой последовательности:

• Отсоединить трубку высокого давления от патрубка 1-ой секции ТНВД.
• Зафиксировать измеритель момента (моментоскопа) на патрубке 1-ой секции.
• Прокачать топливом ручным насосом системы питания мотора, предварительно отвернув одну из пробок для выпуска воздуха из корпуса ТНВД.
• Прокачивать систему нужно до тех пор, пока вытекающее топливо не перестанет пениться, после чего плотно закрутить пробку.
• Нужно убедиться в том, что топливная подача скобой регулятора включена, и начать крутить коленвал двигателя в правую сторону до появления топлива в стеклянной трубке (камере) измерителя момента.
• Продолжая небыстрое оборачивание коленвала, нужно внимательно смотреть за топливом в стеклянной камере прибора.

Особенности

Установка момента зажигания даже на одной модели двигателя может отличаться. В частности, мотор D16A (Volvo FH) при настройке на экологические нормы Евро 1 базовая установка – 12,5 градуса, в то время как для Евро 2 угол меньше – 8,5 градуса. В обоих случаях точность установки – не грубее 1 градуса. У разных модификаций двигателя D0226 (MAN) установка угла зажигания выполняется от 10 до 12 градусов, у моторов D0824 разброс составляет от 4 до 18 градусов. Поэтому при работе необходимо постоянно сверяться с сервисной документацией для конкретной модификации, в противном случае регулировка угла зажигания может быть некорректной.

Двигатели, оборудованные насос-форсунками, имеют жесткую связь момента впрыска топлива с положением распределительного вала. Регулировка угла опережения зажигания у них требует точной установки полного хода плунжера (уменьшающегося по мере износа деталей привода), само начало впрыска жестко задано профилем кулачка распредвала и точностью его позиционирования относительно коленчатого вала. Сам распределительный вал должен быть корректно выставлен: по мере износа шестерен привода газораспределительного механизма он начинает «запаздывать» от расчетного положения, заданного метками. Соответственно, запаздывает и момент впрыска топлива в цилиндры относительно ВМТ поршня в конце такта сжатия.

Регулировка УОВТ в ЯМЗ 238

Для выставления угла опережения вбрызгивания, на кожухе вращательного колеса (маховика) есть два контрольных отверстия. А на самом вращательном колесе в двух точках нанесены ориентиры углов. Нижние указатели выражены цифрами, а боковые – буквами.

Для регулировки угла опережения вбрызгивания топлива следует открыть отверстие на кожухе маховика, крутить коленвал двигателя до выравнивания засечек на шкиве вала с корпусом распределительных шестерен или на маховом колесе с ориентиром. Получившееся значение должно соответствовать установочному углу опережения ВТ (6°–7°). Эти действия выполняются, как правило, с закрытыми клапанами в 1-м цилиндре двигателя.

Коленвал можно крутить как ключом за крепёжный болт колеса вала, так и ломиком, закреплённым за отверстия в маховом колесе.

При выравнивании отметок должны совпасть указатели «А» на торце зажимного устройства (муфте) со стрелкой указателя или с буквой «Б» на указателе. Если засечки не уровнялись, нужно продолжить регулирование.

На плунжерных насосах проверка производится следующим образом.

Снимите трубопровод высокого давления, ведущий к первому цилиндру, и наденьте на штуцер трубку-моментоскоп

Установите управляющий рычаг регулятора в положение максимальной подачи топлива. Если нужно, удалите воздух из топливной системы топливоподкачивающим насосом или при помощи стартера.Проворачивайте коленчатый вал до момента, пока стеклянную трубку моментоскопа не заполнит топливо, затем верните коленвал назад примерно на четверть оборота.Снова медленно проворачивайте коленвал, наблюдая при этом за трубкой моментоскопа: начало движения топлива в трубке означает момент начала нагнетания, поэтому запомните положение установочных знаков на маховике или насосе.

Если установочный знак на фланце насоса не совпадет со знаком на распредвале, требуется регулировка опережения зажигания.Регулируется оно или вращением переставной части муфты в пределах, которые позволяет регулировочный винт, или (в тех конструкциях, в которых насос крепится фланцево) вращением насоса относительно своей оси.

Остается добавить, что плунжерные насосы встречаются довольно редко, около 90 % дизельных автомобилей оснащены насосами распределительного типа.К топливным насосам высокого давления распределительного типа относятся насосы фирмы «Bosch», японских фирм, большинство насосов фирмы «Lucas». В таких насосах есть заглушки, закрывающие отверстие для установки датчика часового типа или установочного штифта (производимых, кстати, теми же фирмами).

Управление работой дизельного двигателя

Конструктивные требования к работе дизельного двигателя

Вырабатываемая дизельным двигателем мощ­ность Р определяется крутящим моментом на коленчатом вале, передаваемым сцеплению, и частотой вращения коленчатого вала. Кру­тящий момент на коленчатом вале равняется крутящему моменту, создаваемому в процессе сгорания топлива, за вычетом механических потерь на трение, газообмен и привод вспомо­гательных агрегатов. Крутящий момент созда­ется в процессе силового цикла, и при наличии достаточного количества воздуха определятся следующими переменными: массой пода­ваемого топлива, моментом начала сгорания топлива, определяемым началом впрыска, и процессами впрыска и сгорания топлива.

Кроме того, максимальный, зависящий от частоты вращения коленчатого вала кру­тящий момент ограничен требованиями к ограничению дымности выхлопа, давлением в цилиндрах, тепловой нагрузкой различных компонентов и величиной механической на­грузки всей кинематической цепи привода.

Основная функция системы управления дизельным двигателем

Основной функцией системы управления дви­гателем является регулирование создаваемого двигателем крутящего момента или, при некото­рых условиях, регулирование частоты вращения коленчатого вала в пределах допустимого диа­пазона (например, оборотов холостого хода).

В дизельном двигателе очистка отработав­ших газов и подавление шума осуществляются в значительной степени внутри самого двига­теля, т.е. путем управления процессом сгорания топлива. Это, в свою очередь, осуществляется системой управления двигателем посредством управления следующими переменными:

• Заряд смеси в цилиндре;
• Объем заряда смеси, подаваемого во время такта впуска;
• Состав заряда смеси (рециркуляция отра­ботавших газов);
• Движение заряда (завихрения на впуске);
• Момент начала впрыска;
• Давление впрыска;
• Распределение впрыска топлива (напри­мер, предварительный впрыск, разделен­ный впрыск топлива и т.д.).

До начала 1980-х годов управление впры­ском топлива и зажиганием осуществлялось исключительно при помощи механических устройств. Например, в топливном насосе вы­сокого давления количество подаваемого то­плива регулируется в зависимости от нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала путем поворота плунжера насоса, имею­щего спиральную канавку. В случае механиче­ского регулирования начало впрыска/подачи топлива регулируется при помощи центробеж­ного регулятора (зависимого от скорости вра­щения). Также применялись гидравлические системы регулирования, в которых количество топлива менялось посредством регулирова­ния давления в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала.

Точность регулирования

В настоящее время, в связи со строгими требованиями законодательства в отношении ограничения токсичности выбросов, требуется очень точное регулирование количества впрыскиваемого топлива и момента начала впрыска в зависимости от таких переменных, как темпе­ратура, частота вращения коленчатого вала, на­грузка и высота над уровнем моря. Это может быть обеспечено только при помощи электрон­ных систем управления. Сегодня электронные системы управления полностью вытеснили механические. Это единственный метод управ­ления, позволяющий осуществлять непрерывный мониторинг функций системы впрыска топлива, влияющих на содержание вредных веществ в выбросах автомобиля. В некоторых случаях законодательство требует также нали­чия системы бортовой диагностики.

Регулирование количества впрыскиваемого топлива и момента начала впрыска осуществля­ется системами EDC (электронная система управ­ления дизельным двигателем) при помощи электромагнитных клапанов высокого или низкого давления, или иных исполнительных устройств. Регулирование подачи топлива, т.е. количества топлива на один градус поворота коленчатого вала, может осуществляться косвенным образом, например, при помощи сервоклапана и регулиро­вания величины подъема игольчатого клапана.