10.4 Система запалювання (тільки бензинові двигуни)

Система запалювання призначена для підпалювання паливо-повітряної суміші в бензинових і газових двигунах внутрішнього згоряння. Підпал здійснюється завдяки електричному розряду між електродами свічки при підведенні до неї напруги в 18 000—20 000 В.

Основні складники системи запалювання (кожен з елементів описаний докладно нижче):

• вимикач запалювання;
• котушка запалювання;
• переривник-розподільник;
• регулятори випередження запалювання;
• свічки запалювання;
• дроти, що з’єднують ці елементи.

Система запалювання з переривником-розподільником

На малюнку 10.6 наведено типову схему системи запалювання з переривником-розподільником.

Малюнок 10.6 Контактна система запалювання з розподільником.

Вимикач запалювання

Вимикач запалювання зібраний разом із замком запалювання. Основна функція цього вимикача — живлення споживачів електричним струмом від джерел живлення. Система запалювання в цілому — це теж споживач електроструму. Як видно зі схеми нижче, через вимикач від джерела живлення живиться первинна обмотка котушки запалювання.

Котушка запалювання

По суті, котушка запалювання — це трансформатор, який перетворює низьку напругу від бортових джерел живлення (12 В) на напругу, достатню для отримання потужної іскри між електродами свічки, необхідну для підпалювання паливо-повітряної суміші в циліндрі двигуна. Достатня напруга — це 20 000—30 000, а то і 60 000 В.

Для такого роду перетворення в корпусі котушки є дві обмотки — первинна та вторинна, а також сердечник. Кожна обмотка має різну кількість витків і переріз проводів.

Коли ви повертаєте ключ і вмикаєте запалювання від акумуляторної батареї, електричний струм надходить на первинну обмотку і через контакти замикається на «масу». При проходженні через первинну обмотку струму навколо котушки створюється електромагнітне поле. Тільки-но контакти розімкнуться і течія струму через первинну котушку різко припиниться, у вторинній котушці виникне необхідна напруга та струм. І вже струм в 30 і більше тисяч вольт від вторинної обмотки котушки запалювання потече через розподільник до свічки запалювання.

Переривник-розподільник

Переривник-розподільник (в народі — трамблер) призначений для того, щоб переривати і розподіляти: переривати струм, що тече через первинну обмотку котушки запалювання, та розподіляти струм від вторинної котушки запалювання між свічками запалювання в тій послідовності, яку передбачено порядком роботи двигуна. До центру кришки розподільника приєднано високовольтний дріт від вторинної обмотки котушки запалювання, а по периметру кришки розташовано виводи, які через високовольтні дроти з’єднано зі свічками запалювання.

Переривник може бути контактним і безконтактним. У контактному розрив ланцюга первинної обмотки котушки запалювання відбувається через контакти, що украй ненадійно.

Примітка
Причина ненадійності контактів криється в тому, що зникає магнітне поле, що перетинає витки не тільки вторинної, але і первинної обмотки, внаслідок чого в ній виникає струм самоіндукції та напруга близько 250—300 В. Це призводить до іскріння та обгорання контактів, крім того, сповільнюється переривання струму в первинній обмотці і, як наслідок, до зменшення напруги у вторинній. Звичайно, це вирішується установкою конденсатора (зазвичай ємністю 0,25 мкФ). Однак все-таки є таке явище, як ерозія — поступове руйнування поверхні контактів, внаслідок якого вони прилягають нещільно і знижується напруження, що виникає у вторинній обмотці котушки запалювання.

Щоб виключити механічну складову переривника, замість контактів встановили спеціальний пристрій, що зветься датчиком Холла. Жодних контактів — тільки керуючі імпульси, які контролюють роботу котушки запалювання.

Регулятори випередження запалювання

Для того щоб паливо-повітряна суміш встигла згоріти, поки поршень рухається від верхньої мертвої точки до нижньої, її необхідно підпалювати трохи раніше. Основним показником моменту запалювання є кут випередження запалювання, що говорить нам про те, за скільки градусів до ВМТ на такті стиснення виникне пробій між електродами свічки.

У розподільниках описаного вище типу зміна кута випередження запалювання здійснюється механічним шляхом — провертанням контактів щодо приводного вала в той чи інший бік.

Свічки запалювання

Елемент, завдяки якому в циліндрі підпалюється паливо-повітряна суміш, називається свічкою запалювання. Будова цього елемента найпростіша (дивіться малюнок 10.7): корпус із нарізаною різьбою й електродом (негативним, оскільки контактує з «масою» — головкою блока циліндрів), ізолятор, всередині якого проходить позитивний електрод. До цього електрода з одного боку через наконечник приєднаний високовольтний дріт системи запалювання. Позитивний електрод розташований поруч із негативним (повітряний зазор між ними становить 0,8—1,2 мм, залежно від моделі свічки). Коли від розподільника запалювання високовольтний розряд дротом підводиться до позитивного електрода, повітряний зазор пробивається, тобто виникає іскра — досить потужна, щоб підпалити паливо-повітряну суміш.

Малюнок 10.7 Свічка запалювання.

Мікропроцесорна система запалювання

Як було вже сказано не раз, розвиток автомобілебудування рухається семимильними кроками, і на зміну системі запалювання з розподільником прийшли мікропроцесорні системи. У них немає будь-яких обертових і рухомих частин (дивіться малюнок 10.8), але є котушки запалювання (найчастіше по котушці на кожен циліндр), електронний блок керування (з інтегрованим блоком запалювання) і комутатор (якщо блок котушки запалювання один) або комутатори (якщо котушок запалювання кілька).

Малюнок 10.8 Система запалюванн я з мікропроцесорним керуванням.

В електронний блок керування стікаються дані від низки датчиків, обробляючи які, ЕБК видає керуючий сигнал на комутатор (або комутатори), що визначає, коли підпалити в циліндрі паливо-повітряну суміш. Отримання кожного іскрового розряду проводиться за електронними сигналами з дуже високою точністю і без використання будь-яких рухомих частин. У багатьох двигунах іскра утворюється не тільки під час такту стиснення (це означає, що кожна свічка генерує іскровий розряд щоразу, коли поршень доходить до ВМТ). Вміст шкідливих компонентів у відпрацьованих газах при цьому дещо знижується.

Запалювання на мотоблоці: характеристика і регулювання

Мотоблок зараз – досить широко поширена техніка. У цій статті розповідається про систему запалювання, як її налаштувати і які проблеми можуть виникнути в процесі експлуатації апарату.

Система запалювання мотоблока

Система запалювання – один з найважливіших вузлів механізму мотоблока, її призначення – створювати іскру, яка необхідна для згоряння палива. Простота конструкції цієї системи дає можливість користувачам успішно спробувати відремонтувати або відрегулювати її самостійно.

Зазвичай система запалювання складається з котушки, підключеної до мережі електроживлення, свічки і магнето. При подачі напруги між свічкою і магнітним башмаком утворюється іскра, яка і займається паливо в камері згоряння мотора.

Електронні системи також оснащуються автоматичними переривачами, які спрацьовують на відключення електроживлення в разі будь-якої несправності.

Як виставити і відрегулювати?

Якщо ваш мотоблок погано заводиться, потрібно довго тягнути шнур стартеру або мотор реагує із затримкою, найчастіше потрібно просто правильно встановити запалювання. Порядок дій описано в керівництві з експлуатації апарату. Але що робити, якщо під рукою його немає, і ви не пам’ятаєте, куди засунули цю корисну брошурку?

Виправлення запалювання на мотоблоці часто зводиться лише до регулювання проміжку між маховиком і модулем запалювання.

Дотримуйтесь наступних рекомендацій.

Закрийте свічку вугільником, притисніть її корпус до головки циліндра, провернувши цей елемент системи запалювання в протилежний від отвору в торці циліндра бік. Поверніть колінчастий вал. Можете зробити це, смикнувши шнур стартеру. У підсумку між електродами повинна проскочити голубувата іскра. Якщо ви не дочекалися появи іскри, перевірте величину проміжку між статером і магнето маховика. Цей показник повинен дорівнювати 0,1 – 0,15 мм. Якщо зазор не відповідає заданій величині, його потрібно відрегулювати.

Можна спробувати провести установку запалювання на слух, особливо якщо у вас він досить тонкий. Цей метод ще називають безконтактним. Для цього заведіть мотор, злегка послабте трамблер. Переривач не поспішаючи поверніть на два боки. При максимумах потужності та кількості обертів закріпіть конструкцію, що визначає мить іскроосвіти, прислухайтеся. Під час повороту переривача ви повинні почути клацання звуком. Після цього закрутіть кріплення трамблера.

Ви можете використовувати стробоскоп для регулювання запалювання.

Розігріть мотор, під’єднайте стробоскоп у ланцюг живлення мотоблочного пристрою. Датчик звуку розмістіть на дроті високої напруги від одного з циліндрів двигуна. Проведіть демонтаж вакуумної трубки і заглушіть її. Напрямок світла, випромінюваного стробоскопом, зобов’язаний бути в бік шківа. Запустіть вхолосту мотор, покрутіть трамблер. Домігшись того, що напрямок мітки шківа буде збігатися з міткою на кришці пристрою, закріпіть. Закрутіть гайку переривача.

Профілактика та усунення неполадок

Для недопущення появи несправностей у системі запалювання постарайтеся дотримуватися нехитрих рекомендацій:

• не працюйте на мотоблочному пристрої, якщо на вулиці погана погода – дощі, сирість, заморозки або передбачаються різкі зміни вологісного і температурного режимів;
• якщо ви відчули неприємний запах горілої пластмаси, не вмикайте агрегат;
• забезпечте захист важливих вузлів механізму від проникнення води;
• замінюйте свічки запалювання приблизно раз на 90 днів, якщо ви активно використовуєте пристрій, цей період можна і потрібно скоротити;
• олія, що використовується для двигуна, має бути високої якості і підходящої для даної моделі марки, в іншому випадку свічка буде постійно заливатися паливом;
• проводьте регулярні огляди системи запалювання, шестерень, щоб не допустити використання агрегату з кабелями, що обірвалися, іншими несправностями;
• при нагріванні мотора постарайтеся знизити навантаження на пристрій, так ви захистите механізм від прискореного зносу;
• коли ви не використовуєте мотоблок взимку, ставте його в сухе і досить тепле приміщення під замок, щоб не допустити переохолодження пристрою.

Які проблеми можуть виникнути?

Головна проблема – відсутність іскри. Швидше за все, причина в свічці – або на ній утворився нагар, або вона несправна. Викрутіть її і ретельно огляньте електроди. При наявності нагару, утвореного заливкою бензином, крім очищення свічки необхідно перевірити систему подачі палива, можливо, там є витоки. При відсутності іскри вам необхідно провести очищення свічки від нагару. Хорошим виходом може послужити нагрів її над включеною газовою конфоркою, зіскоб з її поверхні застиглих потеків паливної суміші.

Після очищення свічки протестуйте її справність. Для цього зверху деталі одягніть ковпачок і наблизьте її, тримаючи в одній руці, до корпусу мотора мотоблока на відстань приблизно в 1 мм. Вільною рукою постарайтеся запустити двигун.

За умови справності свічки в нижній віконечності її утворюється довгоочікувана іскра, яка полетить до корпусу двигуна.

В іншому випадку перевірте зазор між електродами. Спробуйте просунути туди бритвене лезо, і в разі, якщо електроди щільно затискають його, відстань оптимальна. Якщо відчувається вільне базікання леза, необхідне коригування положення електродів. Для цього трохи постукайте викруткою по задній стороні центрального елемента. Коли електроди займуть оптимальне становище, спробуйте знову завести мотор. Якщо іскра не з’явилася, протестуйте справність магнето.

Для перевірки справності магнето, після того як протестували свічку, одягніть на свічку наконечник з приводом у справному стані. Наблизьте нижній кінець свічки до корпусу магнітного башмака і почніть крутити маховик мотора. У разі відсутності іскри наявна несправність і деталь потребує заміни.

Можливі інші проблеми з системою запалювання:

• слабкість або відсутність іскри;
• відчуття неприємного запаху згорілої пластмаси в тій частині механізму, де розташована котушка запалювання;
• тріск під час запуску мотора.

Всі ці неприємності вимагають огляду котушки. Найкращим виходом є повний її демонтаж та огляд.

Для цього, викрутивши болти кріплення, зніміть верхню частину кожуха системи запалювання. Потім відключіть провід живлення, піддіть котушковий елемент і витягніть його. Уважно огляньте зовнішній вигляд деталі – наявність чорних плям свідчить про те, що струм не надходив до свічки, а плавив обмотку котушки. Особливо актуальна така ситуація для мотоблоків з безконтактним запалюванням.

Причина такої несправності – в неякісних контактах на кабелі високої напруги. Потрібно зачистити або повністю замінити дроти. У пристроях з електронною системою запалювання передбачено автоматичний запобіжник, який відключає харчування в разі несправності. Якщо на вашій машині стоїть будь-яка інша система запалювання, кабель доведеться роз’єднувати власноруч. Якщо іскра пробиває при включенні – перевірте наконечник свічки, швидше за все, він забруднений.

Про те, як відрегулювати запалювання на мотоблоці, дивіться далі.