Trm-parking.ru

ТРМ Паркинг
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол опережения зажигания

Угол опережения зажигания

Угол опережения зажигания имеется на любом бензиновом двигателе, и для чего он нужен и как он устанавливается, или изменяется в зависимости от оборотов и будет рассмотрено в этой статье. Как известно из википедии, опережение зажигания — это воспламенение топливной смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания немного раньше, чем поршень подойдёт к верхней мёртвой точке. И распределитель зажигания устанавливается на заводе (или после разборки и ремонта мотора) так, чтобы вспышка в первом цилиндре происходила немного раньше, чем поршень этого цилиндра достигнет верхней мёртвой точки (подробнее как выставить распределитель чтобы отрегулировать зажигание описано вот тут).

Но кроме установки распределителя зажигания так, чтобы он распределял искру в цилиндрах с некоторым опережением до прихода поршней к ВМТ, так же в процессе работы мотора необходимо изменять угол опережения зажигания в зависимости от оборотов коленвала и от положения дроссельных заслонок (от нагрузки двигателя). Необходимость установки в распределителе зажигания (трамблёре) специального устройства, которое на современных двигателях автоматически регулирует момент воспламенения рабочей смеси в камерах сгорания двигателя, диктуется следующими обстоятельствам.

Сгорание рабочей смеси в цилиндрах и в камерах сгорания происходит мгновенно (примерно в течении 1/500 — 1/1000 доли секунды) и с увеличением оборотов коленчатого вала, скорость сгорания смеси остаётся почти неизменной, а вот средняя скорость движения шатунов с поршнями сильно возрастает. И за время сгорания горючей смеси, поршень (поршни) успевает значительно отойти от верхней мёртвой точки (ВМТ) и в следствии этого сгорание смеси произойдёт в большем объёме, давление газов на поршень изменится, и в итоге двигатель не будет развивать полную мощность.

Значит необходимо, с увеличением оборотов коленвала, воспламенять горючую смесь с некоторым опережением (до того, как поршень подошёл в ВМТ) и с таким расчётом, чтобы рабочая смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ (при наименьшем объёме), то есть сделать зажигание более ранним.

Причём, чем выше обороты коленвала при работе двигателя, тем бóльшим должно быть опережение зажигания. И это далеко не всё — при одних и тех же оборотах коленвала, угол опережения зажигания должен уменьшатся с открытием дроссельных заслонок в карбюраторе или в системе впрыска, а при закрытии заслонок угол опережения должен увеличиваться.

Это объясняется тем, что при открытии дроссельных заслонок увеличивается количество рабочей смеси, которая поступает в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к смеси остаточных отработанных газов, в следствии чего повышается скорость сгорания горючей смеси.

А при закрытии заслонок, наоборот количество топливной смеси уменьшается, а количество остаточных газов в цилиндрах мотора увеличивается, и от этого скорость сгорания топлива уменьшается.

Благодаря чему изменяется угол опережения зажигания.

Центробежный регулятор зажигания 1 — кулачок, 2 — грузик, 3 — пластина, 4 — валик привода, 5 — штифт, 6 — возвратная пружина, 7 — ось грузика

Контактная система. Угол опережения зажигания на двигателях c контактным прерывателем автоматически изменяется, в зависимости от оборотов коленвала, при помощи специального устройства, которое называется центробежным регулятором и которое показано на рисунке слева и ниже (на рисунке ниже показан вакуумный регулятор опережения зажигания).

Центробежный регулятор состоит из двух грузиков 2, которые надеваются на оську 7 и которые укреплены на пластине 3 приводного валика 4 и которые стягиваются двумя пружинками 6. Так же на грузиках впрессованы штифты 5, которые входят в прямоугольные вырезы пластины кулачка 1 прерывателя.

При работе мотора и повышении оборотов коленвала грузики под действием центробежной силы начинают расходится в стороны, и чем больше обороты коленвала, тем больше расходятся грузики (на рисунке «а» слева показан полукруглой стрелкой угол опережения зажигания на малых оборотах, а на рисунке «б»показан поворот пластины и кулачка на больший угол при больших оборотах коленвала).

Когда грузики расходятся, они поворачивают пластину 3 с кулачком (по направлению его вращения) на некоторый угол, чем и обеспечивается более раннее размыкание контактов прерывателя. То есть увеличивается опережение зажигания (угол опережения зажигания).

При уменьшении оборотов коленчатого вала, действие центробежной силы уменьшается и грузики от действия пружин 6 сходятся, возвращая (поворачивая) пластину с кулачком в обратную сторону.

Вакуумные регуляторы опережения зажигания.
в — при малой нагрузке, г — при большой нагрузке.
8 — вакуумная трубка, 9 — пружина диафрагмы, 10 — диафрагма, 11 — корпус, 12 — тяга, 13 — подвижный диск прерывателя, 14 — кулачок, 15 — контакты прерывателя

От степени открытия дроссельных заслонок и нагрузки на двигатель угол опережения зажигания тоже автоматически изменяется, но уже при помощи дополнительного устройства, называемого вакуумным регулятором (см. рисунок слева). Полость вакуумного регулятора с одной стороны диафрагмы 10 сообщается с атмосферой, а с другой стороны при помощи трубки 8 с диффузором карбюратора (или с диффузором воздушной заслонки на инжекторах).

При закрытии дроссельной заслонки, разряжение в корпусе 11 вакуумного регулятора увеличивается, при этом диафрагма, преодолевая сопротивление пружины 9, прогибается наружу и через тягу 12 начинает поворачивать подвижный диск 13 навстречу вращению кулачка прерывателя, в сторону увеличения угла опережения зажигания.

А при открытии дроссельной заслонки, разряжение наоборот уменьшается, при этом пружина выгибает диафрагму в противоположную сторону, при этом с помощью тяги поворачивая диск прерывателя 13 по ходу вращения кулачка, в сторону уменьшения угла опережения зажигания.

Кроме автоматического регулирования опережения зажигания, распределители на современных машинах имеют и ручную регулировку, с помощью октан-корректора.

Бесконтактная система . Аналогично работает центробежный регулятор и на бесконтактной электронной системе зажигания.

Распределитель зажигания бесконтактной системы переднеприводных вазов.
1 — крышка распределителя (трамблёра), 2 — центральная клемма, 3 — угольный контакт, 4 — боковая клемма, 5 — ротор, 6 — защитный экран, 7 — держатель переднего подшипника валика, 8 — опорная пластина, 9 — экран, 10 — ведомая пластина центробежного регулятора, 11 — грузик, 12 — ведущая пластина, 13 — корпус датчика, 14 — валик привода, 15 — муфта привода, 16 — корпус вакуумного регулятора, 17 — штуцер привода разряжения, 18 — диафрагма, 19 — тяга вакуумного регулятора, 20 — датчик Холла, 21 — клеммная колодка.

Только пластина, поворачивающаяся от действия центробежной силы и грузиков, связана не с кулачком, а с экраном 9 (см. рисунок слева). От действия центробежной силы и расхождения грузиков, пластина поворачивает экран на некоторый угол (который зависит от оборотов коленвала) и шторки экрана начинают входить в прорезь датчика Холла немного раньше, или позже, в зависимости от оборотов коленвала и распредвала (на переднеприводных ВАЗах конец распредвала крутит валик привода 14).

И соответственно датчик Холла начинает выдавать импульс на искру немного раньше или позже, в зависимости от оборотов коленвала и распредвала двигателя (валик привода 15 здесь вращается от вращения распределительного вала).

Так же следует учесть, что угол опережения зажигания следует немного изменять при переходе (при использовании) на топливо с другим октановым числом, чтобы исключить детонацию. И на какой угол нужно изменить опережение зажигания чтобы предотвратить детонацию, я написал вот в этой статье.

В современных автомобилях и мотоциклах с системой впрыска топлива (так называемые в народе инжекторные двигатели), за корректировку угла опережения зажигания (в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя) занимается электронный блок управления (бортовой компьютер) на основе специальной программы и считывая показаний с нескольких датчиков (например датчик коленвала, датчик распредвала, датчик расхода воздуха — подробнее о датчиках впрыскового двигателя и как их проверить можно почитать вот тут) и поэтому установка механических устройств, как на карбюраторных машинах (центробежных регуляторов, вакуумного регулятора, октан-корректора не требуется.

А на самых свежих двигателях современных мотоциклов и автомобилей каждая свеча имеет собственную катушку зажигания, установленную в свечном колпачке и бортовой компьютер вполне может изменять угол опережения зажигания для каждого цилиндра по отдельности. Хотя и на некоторых машинах с общей катушкой зажигания и распределителем (трамблёром), или с четырёхвыводной катушкой, такое тоже возможно благодаря электронике (датчикам) и заложенной в бортовой компьютер специальной программы.

Надеюсь данная статья позволит начинающим водителям подробнее узнать, что такое угол опережения зажигания, почему он так важен и зачем нужно его изменять, в зависимости от режимов работы двигателя, успехов всем.

Угол опережения зажигания

В этой статье рассмотрим такое важное понятие для бензинового двигателя внутреннего сгорания как угол опережения зажигания.
Опережение зажигания – это воспламенение искрой свечи топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Для чего собственно надо делать опережение зажигания.
Очень рекомендую, если вы еще не видели, посмотреть как работает двигатель внутреннего сгорания.
Дело в том, что для получения максимальной мощности и крутящего момента от двигателя нужно чтобы давление газов, после сгорания рабочей смеси, достигало максимальной величины в точке 10-12° после верхней мертвой точки. Тогда сила давления газов на поршень будет максимально эффективно преобразована в механическую энергию вращения коленчатого вала. Вопреки расхожему мнению, топливно-воздушная смесь (далее ТВС) не сгорает мгновенно и уж тем более не взрывается в цилиндрах. Реакция окисления, а именно это происходит при сгорании топлива, имеет некую скорость. Так вот, чтобы получить максимум давления газов в нужной нам точке нужно согласовать скорость движения поршня (читай оборотов двигателя) и скорость сгорания ТВС.

Далее позволю себе немного углубится в теорию сгорания ТВС. Фронт распространения пламени начинается с маленького очага, когда искра проскакивает между электродами свечи.

Угол опережения зажигания
Средняя длительность горения искры 1 – 1,5 миллисекунды (одна тысячная секунды). Температура в шнуре пробоя в этот ничтожно малый промежуток времени достигает отметки 10000° С. Тот маленький объем ТВС, что находится в этом промежутке пробоя, сгорает практически мгновенно. Далее, от тепла, которое выделилось при сгорании, происходит дальнейшее распространение фронта пламени по камере сгорания. Первоначальная скорость горения совсем не велика – около 1 м/с. Далее по мере распространения фронта скорость горения достигает 50-80 м/с. Последние порции ТВС, находящиеся около относительно холодных стенок камеры сгорания догорают с гораздо меньшей скоростью. Таким образом, весь процесс горения занимает около 30° угла поворота коленчатого вала.

А теперь рассмотрим повнимательней, что происходит в цилиндре двигателя при различных углах опережения зажигания. Ниже приведена индикаторная диаграмма зависимости давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала при нормальном угле опережения зажигания (далее УОЗ).

Угол опережения зажигания
Здесь максимум давления газов приходится почти сразу (10 — 15°), как только поршень пройдет верхнюю мертвую точку. Мощность и крутящий момент такого двигателя на максимуме.
А теперь посмотрим, что произойдет, если сдвинуть УОЗ в более позднюю сторону.

Угол опережения зажигания
Как видно пик максимального давления газов сместился также в более позднюю сторону и сам по себе он гораздо ниже, чем при нормальном УОЗ. То есть получается, что ТВС сгорая, как бы догоняет уходящий поршень вниз. КПД такого двигателя оставляет желать лучшего.
Иногда смесь может продолжить гореть и после открытия выпускных клапанов, тогда раскаленные выпускные газы могут раньше времени поджечь поступающий свежий заряд ТВС. В таком случае, при позднем зажигании, могут наблюдаться хлопки во впускной коллектор.
И противоположный случай, когда слишком раннее зажигание.

Угол опережения зажигания
Пик максимального давления газов приходится на верхнюю мертвую точку движения поршня или даже раньше. То есть на начальном этапе сгорания ТВС газы давят на поршень в противоход, что естественно тоже снижает мощность двигателя и может стать причиной такого нежелательного явления как детонация.,

От чего зависит угол опережения зажигания.
1.Прежде всего УОЗ зависит от скорости вращения коленчатого вала двигателя. Чем больше количество оборотов в минуту делает коленчатый вал, тем раньше надо воспламенять ТВС, чтобы пик максимального давления был в нужной нам точке.

Угол опережения зажигания

2. От температуры. Чем ниже температура двигателя и ТВС, тем ниже скорость реакции окисления (сгорания), соответственно УОЗ должен быть более ранним. И соответственно наоборот.

3. От нагрузки на двигатель. Чем больше нагрузка на двигатель, тем больше цикловое наполнение цилиндра ТВС, соответственно тем меньше должен быть УОЗ для того чтобы избежать детонации.

Оптимальная настройка УОЗ.
В эпоху карбюраторных Жигулей настройка начального УОЗ делалось просто на слух. На 4й передаче при скорости 50 км/ч резко надавить педаль газа, должна кратковременно быть слышна детонация. Если детонации нет, крутим трамблер на опережение, пока не будет слышно. Если детонация слышна более 1-2 секунд, то крутим трамблер на более поздний угол.
На СТО для настройки УОЗ использовался стробоскоп. В любом случае в системах зажигания, где используется трамблер, настройке подлежит только начальный УОЗ.
С появлением микропроцессорных систем управления двигателем появилась возможность более точно настраивать УОЗ для различных режимов работы двигателя. Если в трамблерах за изменение УОЗ отвечал вакуумный и центробежный регулятор, то умная электроника на основании данных с датчиков системы управления двигателем сама высчитает необходимый оптимальный угол согласно картам калибровок, заложенных в прошивке контроллера. Вот типичный пример трехмерной карты калибровок УОЗ для одного режима работы двигателя (ВАЗ, блок М73).

Управление углом опережения зажигания производится в два этапа. При начальном управлении используется фиксированный угол опережения зажигания при запуске двигателя. При последующем управлении угол опережения зажигания определяется коррекцией угла опережения зажигания по сигналам датчиков, которая применяется к базовому значению угла опережения зажигания, рассчитанному по сигналу нагрузки двигателя (давление во впускном коллекторе и расход воздуха) и сигналу частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Настройка оптимальных углов опережения зажигания является одной из самых сложных и приоритетных задач при чип-тюнинге, поскольку от этого зависит динамика и мощность двигателя, расход топлива и в целом удобство управления автомобилем.

Что такое угол опережения зажигания

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:


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:


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:


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

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.

Система зажигания инжекторного двигателя

Процесс воспламенения

Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 — 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.

Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для «бедной» или «богатой» смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.

В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.

Условия для качественного горения топлива:

  • Достаточная продолжительность искрового разряда;
  • Оптимальное распыление топливовоздушной смеси;
  • Однородность топливовоздушной смеси;
  • Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.

На процесс горения также влияет величина искрового разряда между электродами свечи зажигания. Увеличение зазора способствует увеличению длины искры, что приводит к более лучшему процессу сгорания топлива. Величину зазора в свечи зажигания надо выставлять согласно данным производителя мотора.

Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое

При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.

Кроме того, при одной частоте вращения коленвала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным.

Момент зажигания принято определять по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ) . Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания.

Момент зажигания является важным показателем в работе двигателя. От него зависит экономичность мотора, максимальная мощность и содержание вредных веществ в выхлопных газах.

В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.

Что такое детонация двигателя

Детонация — это непредсказуемый взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер. Происходит из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.

Детонация свидетельствует, что момент зажигания очень ранний. Могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Может приводить к полному ремонту двигателя.

Детонация мотора можно возникать:

  • При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
  • При разгоне. Она слышна как металлический звон и стуки в двигателе («стучат пальчики»). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная, т.к. её не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.
  • Из-за конструкции двигателя авто, а также от плохого топлива.

Электронное опережение зажигания — Энциклопедия японских машин — на Дром

Сигнал NE и сигнал G
Хотя существуют разные типы систем зажигания, сигналы NE и G используются во всех. Сигнал NE указывает на положение коленчатого вала и число оборотов двигателя.

Сигнал G (также называемый сигнал VVT ) отвечает за определение цилиндра. Путем сопоставления сигнала G и сигнала NE блок ЕСМ распознает цилиндры на ходу сжатия. Это помогает рассчитать угол коленвала (установочный угол опережения зажигания), определить, какую катушку в прямой (независимой) системе зажигания привести в действие, и на какую форсунку подать питание в последовательных системах впрыска топлива.

По мере усовершенствования систем зажигания и двигателей использовались различные модификации сигналов NE и G. Бегунок в системе распределения зажигания имеет разное количество зубьев. Для некоторых датчиков сигнала G вместо зубьев для выработки сигнала используется метка. Вне зависимости от этого можно определить тип системы, осмотрев бегунок или обратившись к руководству по ремонту. Различные модели представлены собственными системами зажигания.

Работа опережения зажигания, регулируемого электроникой
Для максимальной эффективности работы двигателя воздушно-топливную смесь необходимо зажигать так, чтобы максимальное давление сгорания возникало примерно через 10-15 сек. после верхней мертвой точки. По мере увеличения числа оборотов двигателя у топливной смеси остается меньше времени для завершения сгорания, поскольку поршень ходит быстрее. С помощью сигнала IGT блок ЕСМ контролирует время появления искры. Путем изменения времени сигнал IGT отключается, блок ЕСМ изменяет установку угла опережения зажигания.

Контроль зажигания при запуске
Контроль установки опережения зажигания состоит из двух основных элементов:
— контроль зажигания во время запуска
— контроль зажигания после запуска

Контроль зажигания во время запуска
Контроль зажигания во время запуска определяется как период, когда двигатель запускается (проворачивается коленвал) и непосредственно после запуска. Зажигание происходит при фиксированном угле коленвала, примерно 50-10 сек. нижней мертвой точки вне зависимости от условий работы двигателя, этот угол называется изначальным углом установки.

Во время или непосредственно после запуска, когда скорость двигателя еще ниже указанного числа оборотов и неустойчива, установка опережения зажигания фиксируется до тех пор, пока работа двигателя не станет стабильной.

Блок ЕСМ распознает запуск двигателя, когда получает сигнал NE и G. На некоторых моделях для сообщения о запуске двигателя также используется сигнал стратера (STA).

Контроль зажигания после запуска
Контроль зажигания после запуска заключается в расчете и регулировке установки опережения зажигания на основе условий работы. Расчет и регулировка опережения зажигания проводится поэтапно, начиная с контроля основного угла опережения зажигания.

К изначальному углу установки опережения зажигания и основному углу опережения зажигания (определенным по сигналу объема впуска воздуха или сигналу давления во всасывающем коллекторе и по сигналу скорости двигателя) добавляются различные корректировки (на основании сигналов, полученных от соответствующих датчиков).

Установка опережения зажигания = угол установки опережения зажигания
— основной угол опережения зажигания
— скорректированный угол опережения зажигания
Во время нормальной работы контроля зажигания после запуска сигнал IGT (установки опережения зажигания) рассчитывается микропроцессором блока ECM и выводится через дублирующий IC.

Контроль основного угла опережения зажигания
Блок ЕСМ выбирает основной угол опережения зажигания из памяти на основе скорости, нагрузки на двигатель, положения дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости.

Соответствующие сигналы:
— объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)
— скорость двигателя (NE)
— положение дросселя (IDL)
— температура охлаждающей жидкости двигателя (THW)

Корректировка установки опережения зажигания
Корректировка установки опережения зажигания представляет собой окончательную настройку фактического опережения зажигания. Указанные ниже факторы имеют место не на всех транспортных средствах.

Корректировка на прогревание
Установка опережения зажигания изменяется с целью улучшения дорожных качеств автомобиля при низкой температуре охлаждающей жидкости. В некоторых моделях двигателей корректировка изменяет угол опережения в соответствии с объемом всасываемого воздуха (давлением во всасывающем коллекторе) и может установить опережение примерно на 15’ (в зависимости от модели двигателя) в очень холодную погоду.

Корректировка на перегрев
Для предотвращения детонации и перегрева при очень высокой температуре охлаждающей жидкости установка опережения зажигания задерживается. Опережение зажигания может быть задержано примерно до 5’.

Соответствующие сигналы
— Электронное управление трансмиссии – температура охладителя
— На некоторых моделях может также использоваться следующее:
— MAF (VS, KS или VG)
— Скорость двигателя – сигнал NE
— Положение дросселя ТА или (IDL)

Корректировка на устойчивые холостые обороты
Когда скорость двигателя на холостом ходу отклоняется от заданного значения, блок ЕСМ регулирует установку опережения зажигания для стабилизации скорости двигателя. Блок ЕСМ непрерывно вычисляет среднюю скорость двигателя. Если скорость двигателя падает ниже требуемой скорости, блок ЕСМ регулирует угол опережения на соответствующую величину. Если скорость двигателя возрастает выше заданной величины, блок ЕСМ задерживает зажигание на соответствующую величину.

Данная корректировка не проводится, когда установленная скорость двигателя превышена.

В некоторых моделях двигателей угол опережения изменяется в зависимости от того, включен или выключен кондиционер воздуха. В других моделях корректировка применима только когда скорость двигателя падает ниже заданной.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL)
— Скорость автомобиля (SPD)

Корректировка на рециркуляцию выхлопных газов
Когда работает система рециркуляции выхлопных газов (EGR), установка опережения изменяется в соответствии с объемом всасываемого воздуха и оборотами двигателя для улучшения дорожных качеств автомобиля. Система EGR сокращает эффект детонации, поэтому зажигание может быть установлено на опережение.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL или PSW)
— Объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)

Корректировка по вращающему моменту
Данная корректировка сокращает детонацию при переключении передач, и водитель в результате ощущает более мягкое переключение скоростей. В коробке передач в блоке с трансмиссией с электронным управлением каждое сцепление и тормоз в планетарной передачи трансмиссии или блоке вызывает при переключении скоростей толчки. В некоторых моделях эти толчки сводятся к минимуму за свет задержки зажигания при переключении на повышающую передачу. Когда начинается переключение передачи, блок ЕСМ задерживает зажигание для снижения крутящего момента двигателя. В результате детонация от работы сцепления и тормозов в устройстве планетарной передачи снижается, и переключение передач происходит мягче. С помощью такой корректировки угол опережения зажигания задерживается максимум примерно на 200. Такая корректировка не производится, когда температура охлаждающей жидкости или напряжение на аккумуляторе ниже установленного значения.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL или PSW)
— Трансмиссия с электронным управлением (температура охладителя)
— Напряжение на аккумуляторе (+В)

Корректировка на детонацию
Слишком сильная детонация в двигателе может вызвать его повреждения. На детонацию влияет устройство камеры сгорания, октановое число бензина, пропорция воздуха/топлива, установка опережения зажигания. При большинстве условий работы двигателя установка опережения зажигания должна приближаться к точке детонации, чтобы добиться оптимального расхода топлива, выходной мощности двигателя и минимального выхлопа. Однако, точка детонации может изменяться в зависимости от различных факторов. Например, если октановое число бензина слишком низкое, зажигание происходит в оптимальной точке, будет иметь место детонация. Чтобы предотвратить это явления используется функция корректировки по детонации.

Когда двигатель начинает испытывать детонацию, датчик детонации преобразует вибрацию от детонации в сигнал напряжения, распознаваемый блоком ЕСМ. В соответствии с программой блок ЕСМ задерживает зажигание по фиксированным щагам до тех пор, пока детонация не прекращается. Когда детонация прекращается, блок ЕСМ прекращает задерживать зажигание и переходит на установку опережения зажигания по фиксированным шагам. Если зажигание с опережением продолжается, а детонация возникает снова, зажигание снова задерживается.

Блок ЕСМ может определить, какой цилиндр испытывает детонацию по времени получения сигнала детонации. По сигналам NE и G блок ЕСМ знает, какой цилиндр находится в режиме рабочего хода. Это позволяет блоку ЕСМ фильтровать ложные сигналы.

Некоторые механические проблемы могут усиливать детонацию двигателя. Излишний износ шатунного подшипника или крупные неровности в цилиндре вызывают вибрацию на той же частоте, на которой детонирует двигатель. В ответ на это блок ЕСМ задерживает зажигание.

Корректировка пропорции воздуха/топлива
Двигатель особенно чувствителен к изменениям пропорции воздуха/топлива на холостом ходу, поэтому устойчивые холостые обороты обеспечиваются установкой зажигания с опережением в соответствии с объемом впрыска топлива и корректировкой обратной связи пропорции воздуха/топлива.

Корректировка не проводится во время движения автомобиля.

Соответствующие сигналы
— Датчик кислорода или A/F
— TPS (VTA или IDL)
— Скорость транспортного средства (SPD)

Прочие корректировки
Для высокоточной регулировки зажигания в систему управления зажиганием (кроме корректировок, описанных выше) добавлены следующие функции корректировки.

Корректировка перехода – Во время перехода с замедления на усиление, установка зажигания периодически идет по схеме опережения или замедления в соответствии с ускорением.

Корректировка управления рейсом – При движении по уклону в режиме управления рейсом для обеспечения бесперебойного управления рейсом и сведения к минимуму изменений в крутящем моменте двигателя, вызванных прекращением подачи топлива из-за действия тормозов, блок ECU управления рейсом посылает сигнал на блок ЕСМ для замедления зажигания.

Корректировка управления силой тяги – замедляет зажигание, снижая крутящий момент двигателя, когда температура охладителя выше установленной температуры и работает система управления силой тяги.

Корректировка системы впуска с акустическим контролем (ACIS) – Когда скорость двигателя увеличивается и превышает заданный уровень, работает система ACIS. В это время блок ЕСМ синхронно производит установку на опережение зажигания, таким образом улучшая выход.

Контроль минимального и максимального угла опережения зажигания
Если фактическая установка опережения зажигания (основной угол опережения зажигания плюс дополнительная корректировка) нарушается, это отрицательно влияет на двигатель. Чтобы этого избежать, блок ЕСМ контролирует фактическое опережение, так чтобы сумма основного и скорректированного углов опережения зажигания на превышала или не была меньше заданных минимального и максимального значений.

Приблизительные значения:
— максимальный угол опережения зажигания – 35-45 сек.
— минимальный угол опережения – 100-00.

Угол опережения = основной угол опережения зажигания + скорректированный угол опережения зажигания

  • Перепечатка разрешается только с разрешения автора и при условии размещения ссылки на источник

Как выставить угол опережения зажигания

  1. Функции силового агрегата внутреннего сгорания
  2. Понятие регулировки угла опережения зажигания
  3. Стоит ли производить регулировку УОЗ
  4. Установка правильного УОЗ на инжекторе и дизеле
  5. Процесс установки угла опережения зажигания
  6. Инструкция по установке УОЗ

Любому автовладельцу рано или поздно приходится познавать все детали и узлы своего автомобиля. Если вы не знаете, как выставить угол опережения зажигания и никогда не сталкивались с таким понятием, то самое время выяснить все в деталях, чтобы потом достойно встретить возникшую проблему.

Функции силового агрегата внутреннего сгорания

Прежде чем обратить свое внимание на углы зажигания, нужно выяснить сами особенности работы всей конструкции транспортного средства. Конечно же, в основных функциях моторов огромную роль играет момент зажигания. Он осуществляется тогда, когда поршень достигнет верхней отметки в момент сжатия. Вследствие этого небольшого взрыва могут запросто расшириться газы, и в это же время поршень продолжит передвигаться и производить свой рабочий ход.

Поршень в ВМТ

Не учитывая то, что подобные процессы возникают и протекают быстрыми темпами, на них все же требуется потратить какое-то время. Что же касается коленчатого вала, то он также производит некоторые вращения на большой скорости, а исходя из этого, поршень может быстро пройти какой-то путь с момента возгорания смеси и до расширения газа. Стоит обратить внимание на то, что когда воспламенение будет осуществляться в момент нахождения поршня в ВМТ, тогда горение происходит в начале рабочего хода, а завершится процесс немного позже. Благодаря этому снижается показатель давления газов.

Момент зажигания

А что делать, если горючая смесь имеет свойство воспламеняться раньше времени, тогда давление газов достигает максимальной точки до того момента, как поршень перейдет в крайнюю верхнюю точку. Такое положение вещей означает то, что появляется некоторое противостояние его движению. Данные параметры негативным образом отразятся на функционировании и общем состоянии силового агрегата, поэтому регулирование момента зажигания представляет собой очень важный процесс.

Понятие регулировки угла опережения зажигания

Прежде чем затронуть тему, в которой будет рассматриваться регулировка угла опережения зажигания (УОЗ), стоит разобраться в том, что в действительности означает это понятие, и как УОЗ влияет на общее состояние автомобиля. Оптимальным считается тот параметр, при котором горючая смесь загорается и в полной мере может сгореть до того момента, как поршень дойдет до положения ВМТ. Этот момент определяют по положению коленчатого вала, а обозначение производится в градусах. Все дело в угле, который располагается между коленчатым валом и верхней мертвой точкой. Если же изменения будут происходить в сторону ВМТ, то подобный угол будет называться поздним, если напротив, то угол будет ранним.

Схема работы поршня

Важным моментом является и то, что на величину УОЗ в большей степени влияет частота вращения коленчатого вала. Чем она будет больше, тем раньше необходимо выставить угол опережения зажигания. Если же вы не знаете, как правильно подобрать подобную характеристику или уже сделали это неправильно, тогда мощность силового агрегата будет снижаться, он будет перегреваться и несвоевременно выйдет из строя, а это, в свою очередь, может повлечь немало материальных затрат. Также нужно отметить и тот факт, что при такой ситуации может в значительной мере увеличиться расход горючей смеси, возрастет также и количество вредоносных веществ, которые выходят из выхлопных газов. Такими действиями можно нанести вред не только своей драгоценной машине, но и семейному бюджету, а также окружающей среде.

Стоит ли производить регулировку УОЗ

Иногда бывают ситуации, при которых заводские настройки могут сбиться или не подойти к некоторым условиями эксплуатации. В любом из этих случаев нужно выставлять УОЗ самому, но для начала стоит убедиться в том, что данная операция является действительно нужной. Давайте же выясним, как проверить значение угла опережения зажигания. Для начала нужно набрать разгон по равным участкам до 40 км/час, после этого резким движением нажать на педаль газа и прослушать, как именно ведет себя ваш автомобиль, какие звуки издает. Если же возникнет определенный шум, который может исчезнуть после того, как машина достигнет показателя 60 км/час, в таком случае все отлично и угол такой, какой должен быть и менять его не стоит. Но если вы наблюдаете, что детонация продолжается, тогда зажигание «раннее».

Раннее зажигание

При задержке момента воспламенения горючего процесс детонации заканчивается гораздо раньше, чем автомобиль берет разгон до 60 км в час.

Позднее зажигание

Чтобы поменять угол опережения зажигания, следует открыть капот, послабить крепеж прерывателя и переменить положение трамблера.

Так должно быть в норме

Установка правильного УОЗ на инжекторе и дизеле

Что же касается мотора, который работает на инжекторе, то этот вопрос не является достаточно сложным. В этом случае необходимо включить зажигание и просмотреть панель датчиков. Если на этой панели горит лампа, которая может сообщать о различного рода поломках, тогда необходимо открыть ноутбук с установленной специальной программой и подсоединить его к бортовому компьютеру, затем стоит произвести диагностику.

Сравнительная схема

Следующий этап предусматривает тщательный визуальный осмотр устройства дросселя. Еще специалисты рекомендуют проводить проверку напряжения бортовой сети и датчика, который осуществляет регулировку состояния дроссельной заслонки. Они полностью должны совпадать с установленными нормами. Заслонка может быть открыта всего на 1%. В этот момент необходимо нажать на педаль газа. А вот что касается открытия заслонки, то она должна открываться на 90%, а напряжение показателей должно стать меньше на 0,45 В. Если же этого не произойдет, то следует осуществить регулировку угла опережения зажигания.

Проверка датчика расположения дроссельной заслонки

Что же касается угла, то его устанавливают с момента отсоединения вакуумного шланга от силового агрегата. После этого к плюсовой клемме АКБ подсоединяется стробоскоп. А производить регулирование зажигания в этот момент можно путем переключения зажима «массы», подсоединяя его к минусовой клемме.

Регулировочные метки

На крышке распределителя есть цилиндрическое гнездо, вытащите оттуда провод. В свободное место стоит вмонтировать датчик стробоскопа, подключая его к проводу первого цилиндра используемого мотора. На следующем этапе происходит запуск двигателя, осуществляется направление луча от стробоскопа на люк. На маховике появляется метка, оптимальное ее значение будет тогда, когда она расположится между делениями. Если же этого не произойдет, то стоит самостоятельно выставить угол, ослабляя гайки крепления распределителя маховика.

Автомобильный стробоскоп

Если вам необходимо отрегулировать угол опережения зажигания на дизеле, то действовать нужно практически так же, как и в случае с бензиновыми двигателями, однако, есть некоторые нюансы. Так, например, необходимо убрать декомпрессионный механизм, мотосчетчик и горловину для заливки масла.

Кроме того, надо проверить уровень подачи топлива.

Процесс установки угла опережения зажигания

Регулировка по лампочке

Если в наличии не оказалось стробоскопа, то можно установить угол опережения зажигания по лампочке.

Для осуществления всех необходимых процессов понадобятся:

  • специальный ключ либо на 10, либо на 13 мм;
  • лампочка, которая будет контролировать процессы;
  • ключ для проворачивания коленчатого вала.

Инструкция по установке УОЗ

Снятие крышки прерывателя

  1. Для того чтобы выставить угол опережения зажигания на авто, стоит перевести регулятор коробки передач в нейтральное состояние, машина в этом случае будет держаться за счет стояночного тормоза.
  2. Трамблер на первый цилиндр Надо снять крышку с прерывателя-распределителя с высоковольтным кабелем, после этого коленчатый вал стоит провернуть при помощи ключа для храповика до того момента, пока бегунок распределителя не перейдет в отверстие первого цилиндра трамблера. Если продолжать проворачивание коленвала силового агрегата, то получится совместить разметку на шкиве вала и отливе передней части крышек.
  3. После этого один кабель лампы контроля должен быть подсоединен к клемме катушки зажигания, кабель от которой соединяется с выводом прерывателя-распределителя. А что касается второго кабеля контрольных ламп, то он соединен с массой двигателя или кузова на любом участке. После таких действий крепеж трамблера становится немного слабее.
  4. На этом этапе зажигание должно включаться при помощи ключа. Затем бегунок прижимают против хода, а при горении контрольной лампочки корпус трамблера должен проворачиваться в противоположном направлении до того момента, пока лампочка не перестанет гореть.
  5. После того как корпус рассматриваемого элемента будет провернут, его понадобится провернуть в другом направлении, но при этом не стоит забывать о необходимости прижимать бегунок, а в тот момент, когда загорится контрольная лампочка, бегунок будет зафиксирован, а болты крепления хорошенько затянуты.
  6. В тот момент, когда мастер наденет на место крышку с высоковольтными проводами, можно считать, что угол опережения зажигания установлен правильно.

Фиксируем

Итак, нам удалось выяснить, как же все-таки происходит установка угла опережения зажигания, и всем водителям стоит постараться придерживаться вышеизложенной инструкции, чтобы избежать различных неприятностей, которые могут возникнуть в результате некорректных действий.

В любом случае, рассматривая конструкцию своего автомобиля, стоит быть предельно внимательными и тщательно следить за тем, а не произошли ли какие-то поломки, в противном же случае нужно попытаться устранить их как можно скорее.

Угол опережения зажигания

Дата: january 21, 2021 3:33 pm

Найдите специалиста по чип-тюнингу

Сделайте чип-тюнинг у проверенного специалиста с выдачей сертификата и возможностью манибэка.

АДАКТ против удаления корректно работающего катализатора.
Узнайте про возможные последствия для автомобиля.

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.


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.


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 партнеров в любом городе России. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

С каждым годом вопрос об экологичности автомобилей стоит все острей: люди начинают больше заботиться об окружающей среде. 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.

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.

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.

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.


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.


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 партнеров в любом городе России. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

Угол опережения зажигания

Для того чтобы самостоятельно эффективно диагностировать и устранять неисправности в работе двигателя своего автомобиля необходимо знать и понимать несколько базовых моментов его работы. Один из таких «китов» на котором держится весь авторемонт – угол опережения зажигания.

Что такое угол опережения зажигания?

Расстояние от момента поджига (момента зажигания) топливной смеси до момента прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ), на такте сжатия, называется углом опережения зажигания.

Он измеряется в градусах. Так как поршень перемещается в цилиндре за счет кругового движения кривошипного механизма коленчатого вала (шатунная шейка с нижней головкой шатуна описывают окружность). Полный круг и ход поршня вниз-вверх (от ВМТ до ВМТ) это 360º. Если топливная смесь воспламенилась за 10º до прихода поршня в ВМТ, то эти 10º и будут углом опережения зажигания.

Для чего необходим угол опережения зажигания?

Для получения необходимой мощности двигателя топливную смесь необходимо поджечь до прихода поршня в ВМТ, тем самым обеспечивая ее полное и своевременное сгорание, и последующее оптимальное давление образовавшихся после сжигания газов на поршень, движущийся вниз на рабочем такте.

Как и зачем регулировать угол опережения зажигания?

В зависимости от режима работы двигателя автомобиля угол опережения зажигания должен меняться в большую или меньшую сторону. Например, на режиме холостого хода обороты коленчатого вала небольшие, топливная смесь имеет определенную пропорцию воздуха и бензина, а на мощностном режиме (разгон) она более богатая, при этом обороты коленчатого вала возрастают, снижая эффективность вентиляции цилиндров. В такой ситуации необходим более ранний угол опережения зажигания, который позволит поджечь смесь раньше и она успеет сгореть до прихода поршня в ВМТ.

На карбюраторном двигателе регулировкой угла опережения зажигания занимаются вакуумный и центробежный регуляторы опережения зажигания расположенные в распределителе зажигания (трамблере). Они позволяют автоматически увеличить угол опережения зажигания в зависимости от величины оборотов двигателя. На инжекторном двигателе угол опережения зажигания устанавливается блоком управления (ЭБУ) системы управления двигателя. Он является определенным параметром «зашитым» в его программное обеспечение и рассчитывается исходя из показаний датчиков.

Начальный угол опережения зажигания на карбюраторных двигателях устанавливается по меткам и регулируется вращением трамблера. На инжекторном двигателе установкой угла «заведует» все тот же блок управления ЭСУД.

Неисправности в работе двигателя автомобиля вызванные неверным углом опережения зажигания

В основе всех неисправностей, связанных с углом опережения зажигания лежат всего две причины: либо угол опережения зажигания слишком ранний (раннее зажигание), либо слишком поздний (позднее зажигание). Признаки неверного угла опережения зажигания: двигатель не запускается, запускается и глохнет, «троит», «стреляет» в карбюратор или глушитель, дымит, не тянет, возникает детонация и пр. Подробнее: «Признаки раннего зажигания», «Признаки позднего зажигания».

Примечания и дополнения

— Для управления моментом искрообразования и преобразованием электрического тока низкого напряжения в электрический ток высокого напряжения карбюраторные и инжекторные двигателя оборудованы системами зажигания: контактными, бесконтактными и пр. Подробнее: «Контактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106», «Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».

Как определить угол опережения зажигания и настроить его

Опережение зажигания – довольно важный момент, от которого напрямую зависит работа двигателя карбюраторного и инжекторного двигателя, функционирующего на бензиновом топливе или ГБО. Зная, как определить угол опережения зажигания ОЗ на автомобиле самостоятельно, можно будет грамотно всё настроить.

Итак, что собой представляет ОЗ? Говоря теоретическим языком – это вспыхивание ТВС (обогащенного состава горючего) внутри силовой установки в момент, когда поршень достигает своего апогея или ВМТ.

Опережение зажигания или УОЗ выставлять следует умело, так как он непосредственно влияет на функционирование двигателя. Дело в том, что именно давление газов внутри системы мотора влияет на КПД силовой установки, на эффективность её работы. Газы образуются после сгорания ТВС, а их давление обязано достигать максимума в точке после ВМТ, названной инженерами 10-м градусом. Таким образом, по всем теоретическим расчётам (что доказано не раз на практике), обеспечивается предельное газовое давление, которое воздействует на поршень и толкает его вниз.

Доктрина о сгорании ТВС

Как известно многим, ТВС после воспламенения полностью не сгорает. Вернее, она сгорает, но не сразу. Тем паче, она не детонирует в полостях двигателя, как считают некоторые дилетанты. Горение бензина — химическая реакция, имеющая собственную скорость. И её нужно суметь согласовать со стремительностью поршневого хода. Это и есть метод получения наиболее оптимального давления газов в требуемой точке.

Сгорание ТВС – это не просто химический процесс, а целая теория. Например, если углубиться в дебри этого направления науки, то становится ясно, что с маленькой искорки от свечи начинается фронт распространения пламени. Искра горит примерно не более 1 миллисекунды, и за это ничтожное время температура достигает высочайшей отметки по Цельсию – 10 тысяч градусов. Тот объём горючего состава, который получает иску первым, по сути дела вмиг уничтожается. И от этого тепла фронт пламени передаётся по всей камере (КС).

Доказано, что исходная быстрота горения ничтожно мала. Но по мере увеличения пламени скорость увеличивается в 70-80 раз. Остатки ТВС, которые не исчезают полностью из-за того что находятся возле более менее охлаждённых стенок КС, догорают с заметно медленнее. Тем самым, процесс горения целиком занимает примерно 30 градусов УПКВ (угол поворота кривошипного вала).

При разных положениях УОЗ внутри двигателя проистекают соответственно разные течения. Если угол выставлен правильно, зажигание не сбито, то самое оптимальный напор газов отдаёт в место, где поршень проходит ВМТ. По схеме градусов – 10-12°.

Если УОЗ сбивается, например, в сторону опоздания, то наиболее оптимальная газовая сила выдерживает зону 45 градуса, которая подразумевает уже более низкое положение поршня. Получается, как видим из схемы, что газы как будто посылаются вдогонку поршню, идущему вниз. Эффективность такой работы поршня сводится практически к нулю.

Именно в таких случаях, в процессе позднего зажигания, ТВС догорает после открывания клапанов выпуска. А газы выпускной системы, раскалённые – способны легко поджечь только подступающий заряд смеси. Вот и возникают от этого хлопки, отдающие в распределитель потоков воздуха.

Неблагоприятная ситуация возникает и при раннем зажигании. В данном случае апогейный уровень давления приходится на ВМТ или раньше. Газы начинают давить на поршень, который ещё не дошёл до своего апогея. Очевидно, что и такой вариант ни к чему хорошему не приведёт – мощность ДВС заметно снизится, возникнет детонация и другие неприятности.

Определение УОЗ

Чтобы суметь определить опережение, следует ознакомиться вначале со следующими понятиями:

  • УОЗ зависит непосредственно от амплитуды вращения кривошипного вала ДВС. Чем сильнее обороты мотора, тем раньше воспламеняется ТВС и тем ближе пик оптимального давления к нужной точке
  • Также на УОЗ влияет температура силовой установки и смеси горючего вместе взятые. Чем холоднее мотор, тем медленнее реакция (быстрота химического превращения). Следовательно, УОЗ в этом случае должен быть выставлен на ранний момент. И наоборот, если температура высокая – то на более поздний.
  • Кроме того, на него влияет нагрузка, оказываемая на мотор. Чем быстрее вращается мотор, тем меньше должен быть выставлен УОЗ, чтобы не возникло детонации (это вызвано тем, что при оптимальной нагрузке мотора в цилиндры начинает поступать намного больше ТВС).

Настройка УОЗ

Раньше многие опытные владельцы отечественных машин регулировали исходный УОЗ «дедовским» способом, на слух. На четвёртой передаче на средней скорости при движении, если внезапно задействовать педаль акселератора, то должны быть явно слышны хлопки, а после этого автомобиль обязан уверенно набрать скорость.

В случае отсутствия детонации распределитель зажигания вращают на момент опережения, пока не появятся хлопки и уверенное ускорение. И наоборот, ставится позднее зажигание, когда детонация продолжается более двух секунд, а ускорения не происходит.

В автосервисах для регулирования УОЗ используется специальный прибор – стробоскоп. Как правило, во всех СЗ, оснащённых трамблёром, регулируется лишь исходный УОЗ.

Новая возможность точной настройки УОЗ появляется уже с появлением микропроцессоров. Таким образом, угол опережения выставляется для различных режимов функционирования ДВС. Если в распределителях за изменение угла опережения отвечают ВУ и ЦР (датчики вакуумного и центробежного типа), то умная электроника сама высчитывает требуемый угол. Делается это согласно прошивке в контроллёре.

Итак, приступать к настройке УОЗ следует обязательно с подготовки. Нужно вооружиться стробоскопом или контрольной лампой, а также ключом гаек. Также не обойтись в этом случае без специального инструмента, предназначенного для прокручивания кривошипного вала. Именно положение этого вала предопределяет значение УОЗ.

Примечание. В последнее время стало модно использовать спецкорректор, предназначенный для изменения УОЗ. Это устройство определяет УОЗ в автоматическом режиме.

Вот как проводится данная операция:

  • Машина ставится на «нейтралку»;
  • Задействуется ручной тормоз;
  • С трамблёра снимается колпак-крышка;
  • Специальным инструментом проворачивается кривошипный вал до момента, пока бегунок не совместится с меткой на ГРМ.

Без индикатора или контрольной лампы определить УОЗ будет невозможно. Лампу следует подсоединить одним выводом к бобине, а другим – к поверхности двигателя.

  • Ослабляется фиксатор привода трамблёра (теперь распределитель можно вращать в любую из сторон);
  • Включается зажигание автомобиля;
  • Бегунок зажимается, а трамблёр вращается против его хода.

Внимание. Определить направление хода бегунка можно так. Во время проворачивания кривошипного вала смотреть на бегунок (будет заметно, в какую сторону он вращается).

Итак, вращать распределить против хода бегунка следует до тех пор, пока лампа-индикатор не погаснет. Затем трамблёр проворачивается не несколько делений назад (очень аккуратно) и делается отметка – это зафиксированный момент зажигания. Корпус трамблёра фиксируется, колпак-крышка возвращается на своё место.

Для того чтобы регулировку УОЗ как-то автоматизировать, ставится ВР (регулятор-вакуум). Это дополнительное приспособление даёт возможность трансформировать угол в авторежиме и в зависимости от той или иной нагрузки.

Например, когда мотор функционирует в режиме ХХ, ВР поворачивает УОЗ в сторону позднего зажигания, а когда нагрузка на двигатель возрастает, увеличиваются обороты, ВР отключается и задействуется другой регулятор (ЦР), который ставит угол опережения на ранее зажигание.

Почему сбивается УОЗ

Такие ситуации встречаются довольно часто. Сбиваются штатные параметры, так как не подходят для конкретных условий эксплуатации. И тут УОЗ надо регулировать самостоятельными силами, вручную.

Однако следует вначале проверить, а точно ли процедура вмешательства так необходима. Как и было написано выше, для тестирования правильного УОЗ, автомобиль нужно разогнать на трассе до 35-45 км/ч, затем резко нажать на педаль акселератора.

При возникновении кратковременного детонационного шума и уверенного ускорения, можно ничего с УОЗ не делать. Угол выставлен правильно, всё чётко. Также в этом можно убедиться, если детонация пропадает после отметки скорости в 60 км/ч.

В противном случае, если детонационный звук не прекращается или машина не ускоряется, то это свидетельствует о сбитом зажигании. Первый вариант – УОЗ выставлен на ранний момент, во втором – на поздний. И соответственно: надо вращать трамблёр против хода бегунка или по ходу его вращения.

Определение УОЗ на автомобилях с ГБО

Широкое распространение в последнее время получили газовые баллоны. Их устанавливают на автомобили, оснащённые бензиновыми моторами. В результате этого удаётся неплохо сэкономить на топливе. Газ стоит намного дешевле бензина.

Однако установка ГБО приносит владельцу автомобиля одновременно и проблемы, связанные с установкой опережения зажигания. Априори увеличивается расход топлива (у газа он на порядок выше), а догорание ТВС происходит на фазе выпуска газов и длится значительно дольше.

Если учитывать все эти нюансы, то выставить УОЗ будет проще простого. Газ в таком случае будет превращён в энергию до того, как начнёт свою работу система выпуска, и общий КПД в разы повысится.

Чтобы настроить УОЗ на автомобилях с ГБО принято устанавливать автоматические регуляторы типа вариатора. Они приобретаются в комплекте с газовым оборудованием.

Надеемся, что у вас более не возникнет вопроса о том, как определить угол опережения зажигания и установить определенный УОЗ.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector