Как проверить опережение зажигания на трамблере

Опубликовано: 19.05.2024

Термин «угол опережения зажигания» современный автовладелец, да и механик, слышит не так уж часто. А опережение зажигания, несмотря на это, по-прежнему есть и играет важную роль в работе двигателя. Какую именно — разбираемся ниже с помощью Motordata OBD и знаний об устройстве двигателей внутреннего сгорания.

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.

Датчик детонации и его характерное расположение на блоке цилиндров

В случае возникновения характерных стуков в двигателе ЭБУ «слышит» их и принимает меры. На некоторых системах отдельного датчика детонации нет, и детонация отслеживается не «на слух», а посредством отслеживания тока, протекающего через свечи зажигания. Детальнее эту методику мы рассматривать не будем, обмолвимся лишь, что так сделано, например, на системе Trionic на автомобилях Saab 9000.

Так или иначе, после обнаружения детонации ЭБУ должен сделать так, чтобы детонации больше не было. Как правило, ЭБУ сдвигает зажигание позднее, то есть уменьшает УОЗ, до тех пор, пока не поймет, что детонации прекратились. Излишне позднее зажигание приведет к снижению мощности, о чем мы уже говорили в начале статьи, но снижение мощности гораздо лучше, чем механическое повреждение мотора. Именно таким образом современный двигатель принципиально способен работать хоть на «восьмидесятом» бензине. Он будет заводиться и работать, и скорее всего не развалится тут же. Однако нормальной мощности он развить не сможет, и будет «затыкаться» при попытках активно ехать.

Поэтому же являются несостоятельными все утверждения о том, что современный мотор способен «адаптироваться» под любой бензин и якобы можно лить АИ-92 в любой двигатель. Никакой адаптации нет. Случается примерно следующее: ЭБУ «слышит» детонацию и сдвигает УОЗ до ее пропадания, потом постепенно возвращает УОЗ обратно, снова «слышит» детонацию, и так по замкнутому кругу, пока в мотор не попадет бензин с правильным октановым числом. Основная проблема этого режима — детонация все равно происходит, только не постоянно, а с перерывами. Конечно, это позволяет мотору не развалиться сразу, но и пользы от этого никакой. К тому же позднее зажигание приводит к тому, что на выпуск попадают более горячие отработавшие газы, а то и еще горящая смесь, что может приводить и к прогару клапанов, и к перегреву катализатора, а перегрев катализатора — это почти гарантированное его разрушение.

На ряде двигателей с турбонаддувом ЭБУ также имеет возможность управлять давлением наддува. Конечно, не напрямую, а через управление электромагнитным клапаном в пневмомагистрали до актуатора вастгейта (wastegate) турбины. Как правило, это сделано в тех двигателях, где давление наддува достигает тех величин, которые при определенных ситуациях могут провоцировать детонацию. В этих системах при возникновении детонации при наличии высокого давления наддува помимо сдвига УОЗ будет открываться упомянутый электромагнитный клапан, приводя к открытию вастгейта и снижению давления наддува. Так сделано на уже упомянутых автомобилях Saab, а клапан этот называется APC.

Поэтому настоятельно рекомендуется использовать топливо с тем октановым числом, под которое двигатель спроектирован. В исправном двигателе с правильным топливом детонаций возникать не будет.

Калильное зажигание

Бывают ситуации, когда топливовоздушная смесь воспламеняется не от искры, а из-за того, что в камере сгорания присутствует место, нагретое выше допустимой температуры. Это может быть, например, нагар в камере сгорания, или свеча с неправильным калильным числом — как правило, это следствие ошибки при подборе свечей.

Эта ситуация называется «калильное зажигание» и плоха в первую очередь тем, что воспламенение происходит раньше, чем запланировано. Это плохо тем же, чем и излишне ранний УОЗ — фактически, часть работы газов будет направлена «против» полезной работы. Кроме того, такое воспламенение смеси может стать причиной детонации, а о связанных с этим проблемах мы уже говорили довольно много.

Проблема с калильными зажиганием, впрочем, является проблемой чисто «механической» - блок управления не имеет возможности как-то повлиять на этот процесс, поэтому и диагностический сканер тут не очень поможет.

Получается, рано пока автомеханику и автовладельцу выкидывать знание об УОЗ на задворки сознания. Например, понимание этого параметра запросто поможет даже при наличии только стандартного протокола «поймать» факт детонации, а по заводскому протоколу на многих автомобилях доступны и такие параметры, как сдвиг УОЗ по детонации для каждого цилиндра. А понимание процессов, происходящих в двигателе и системе управления — главное условие для скорейшего понимания причин неисправности и ее устранения. А о других процессах мы продолжим рассказывать в следующих статьях.

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 — он же УОЗ? Это некая атрибутика древних автомобилей или же нечто незыблемое, сродни всемирному тяготению? Большинству современных автовладельцев это неведомо. Всеми системами автомобиля управляют многочисленные контроллеры, а потому своевременное искрообразование в цилиндрах двигателей целиком на их совести. Между тем по стране бегает огромное количество древних машинок, незнакомых с процессорами и прочими чипами. Поэтому вопросы типа «Как отрегулировать УОЗ?» звучат по сей день.

На технические вопросы отвечать всегда приятно. Но сначала придется вспомнить некоторые «зажигательные» термины.

Терминология

Прерыватель-распределитель зажигания — электромеханическое устройство, обеспечивающее своевременную подачу импульсов высокого напряжения на свечи зажигания. Часто его называют трамблером.

Опережение зажигания — воспламенение рабочей смеси в цилиндре раньше, чем закончится такт сжатия.

Угол опережения зажигания (УОЗ) — угол поворота коленчатого вала двигателя от положения, соответствующего появлению искры на свече до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.

Контактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается механическим прерывателем.

Бесконтактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается электронным модулем, управляемым электронным датчиком положения коленчатого вала — например, датчиком Холла (ВАЗ-2108) или магнитоэлектрическим (ГАЗ-2410).

Прерыватель системы зажигания — механический выключатель в трамблере, непосредственно соединенный с первичной цепью катушки зажигания.

Бегунок — элемент трамблера, поочередно передающий высокое напряжение от катушки зажигания на высоковольтные провода, соединенные со свечами зажигания двигателя.

Угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) — величина, показывающая, как долго контакты механического прерывателя должны оставаться замкнутыми. Для классических Жигулей УЗСК составляет примерно 55 градусов. Правильно выбранный УЗСК дает катушке зажигания возможность набирать нужную энергию и полностью отдавать ее на свечи зажигания.

Когда и зачем нужно настраивать зажигание?

Сначала немножко теории. Если бы рабочая смесь в цилиндрах сгорала мгновенно, то проблем с опережением не было бы в принципе. Поджигай ее в верхней мертвой точке — и все окей. Но смесь сгорает не мгновенно: ей требуются миллисекунды. При этом реальная частота вращения коленчатого вала, конечно же, непостоянна. Поэтому нельзя тупо поджигать смесь в одно и то же время при разных режимах работы мотора: она будет сгорать либо слишком рано, либо чересчур поздно. Итог всегда будет неутешительный — двигатель плохо тянет, греется, неустойчиво работает, детонирует и т.п.

В частности, если начать «искрить» слишком рано (большой УОЗ), то давление газов станет резко возрастать до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, препятствуя его движению. Из-за этого уменьшится мощность и ухудшится экономичность мотора, он утратит приемистость и будет дергаться на малых оборотах. При позднем искрообразовании (малый УОЗ) смесь будет долго гореть при расширяющемся объеме, а потому давление газов будет значительно ниже расчетного. Мощность и экономичность понизятся, а мотор сильно перегреется, поскольку догорание смеси будет идти на протяжении всего такта расширения.

Способ лечения один — поджигать рабочую смесь согласно частоте вращения и нагрузке на двигатель. Кроме того, корректировка УОЗ может потребоваться при переходе на бензин с другим октановым числом. Кстати, на очень древних автомобилях (в начале прошлого века) момент зажигания регулировал водитель: была предусмотрена специальная рукоятка. Но вскоре она исчезла, поскольку мотор обзавелся трамблером с центробежным механизмом внутри.

Центробежный регулятор содержал, как правило, пару грузиков, уравновешенных пружинами. При увеличении частоты вращения грузики расходились в стороны и поворачивали опорную пластину, на которой находился прерыватель. Чем выше частота вращения, тем сильнее расходятся грузики и тем выше становится УОЗ.

Дальнейшая погоня за экономичностью добавила в помощники к центробежному регулятору его вакуумного коллегу. Дело в том, что с увеличением нагрузки увеличивается и наполнение цилиндров горючей смесью, поскольку водитель сильнее давит на акселератор. При этом процентное содержание остаточных газов в рабочей смеси снижается, что способствует увеличению скорости сгорания. Следовательно, УОЗ надо снижать.

Напротив, при снижении нагрузки на мотор уменьшается наполнение цилиндров, растет содержание остаточных газов, а потому рабочая смесь будет гореть медленнее. УОЗ в этом случае нужно увеличивать. Эту задачу и решает вакуумный регулятор, отслеживающий разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Чем выше нагрузка, тем ниже разрежение, и наоборот. В большинстве классических моторов центробежный и вакуумный регуляторы работают совместно.

Если октановое число топлива не соответствует тому, которым руководствовался конструктор при проектировании мотора, то даже при оптимальной работе упомянутых регуляторов нормальной работы мотора ждать не стоит. Самое неприятное явление, которое может при этом возникнуть, — детонация. Грубо говоря, это взрывообразное сгорание смеси, чреватое капремонтом. Для предотвращения детонации в классических моторах былой эпохи нужно было открыть капот и вручную повернуть корпус трамблера в нужную сторону. Залил низкооктановый бензин — изволь сделать зажигание более поздним…

Само собой, что в современных двигателях оптимальный УОЗ выставляет управляющий контроллер. Он следит за оборотами, нагрузкой, октановым числом, температурой и т.п.

Как регулировать УОЗ?

На слух? По искре? По лампочке? По стробоскопу? Сейчас разберемся.

Сразу скажем, что про стробоскоп говорить не будем. Во-первых, у рядового водителя под рукой его попросту нет. А, во-вторых, с ним лучше не связываться. Дело в том, что стробоскоп показывает момент зажигания только при работающем моторе, но при этом за счет центробежного регулятора УОЗ смещается в сторону опережения даже на минимальных оборотах холостого хода. Поэтому точной регулировки ждать, вообще говоря, не стоит.

Правильные рекомендации по регулировке всегда содержатся в профильной литературе по конкретной модели автомобиля — их и следует придерживаться. Возьмем для примера автомобиль АЗЛК-2141 с двигателем УЗАМ и контактной системой зажигания. Обратите внимание, что бегунок у уфимских моторов вращается ПРОТИВ часовой стрелки.

Последовательность операций для москвичевского мотора должна быть следующая.

Ослабляем крепление трамблера.
Определяем начало хода сжатия в первом цилиндре. Для этого выворачиваем свечу этого цилиндра, затыкаем отверстие подходящей пробкой (хоть из смятой бумаги) и проворачиваем пусковой рукояткой коленвал до выскакивания пробки наружу.
Продолжаем проворачивать коленвал до совмещения первой риски на его шкиве с острием штифта установки зажигания, запрессованным в нижнюю крышку картера.
Убеждаемся, что бегунок смотрит своей токоведущей пластиной на контакт крышки трамблера, соответствующий проводу первого цилиндра.
Подсоединяем любую маломощную лампочку (например, в отвертке-пробнике) одним концом к массе, а другим — к клемме низкого напряжения катушки, соединенным с прерывателем.
Включаем зажигание и поворачиваем корпус трамблера против часовой стрелки до замыкания контактов прерывателя. Лампа, закороченная прерывателем, должна погаснуть.
Взявшись за бегунок, прикладываем небольшое усилие по часовой стрелке для устранения зазоров механизме привода, после чего медленно поворачиваем трамблер по часовой стрелке до загорания лампочки.
Затягиваем крепление трамблера. Не забываем вернуть свечу на место!

На автомобилях типа ВАЗ-2108, перешедших на электронное зажигание, но при этом сохранивших как центробежный, так и вакуумный регуляторы, процедура полностью аналогичная — с точностью до иного расположения штатных меток. Бегунок при этом вращается против часовой стрелки. Однако подключать лампочку-пробник при этом нужно между коммутатором и катушкой зажигания, а ни в коем случае не к датчику Холла.

А что означает выражение «выставить по искре»? Грубо говоря, то же самое, что и по лампочке. В этом случае вместо лампочки используют вывернутую заранее свечу зажигания, резьбовую часть которой нужно постараться соединить с массой двигателя. Вместо загорания лампочки ловим момент проскакивания искры — вот и всё.

А как же регулировка на слух? Ее проводят так: при движении на прогретом моторе со скоростью примерно 50 км/ч на 4-й передаче следует резко нажать на правую педаль. Если УОЗ выставлен верно, то при этом должна прослушиваться кратковременная исчезающая детонация. Если детонация слишком сильная, следует повернуть трамблер по направлению вращения бегунка. Если детонации нет вообще — против вращения бегунка. Вы же еще помните, что в отечественном автопроме бегунки вращались и туда, и обратно?

Тем, кому интересна зажигательная тема былых времен, рекомендуем посмотреть вот сюда. Про свечи можно почитать вот тут, а также вот тут.

Владельцу автомобиля, самостоятельно обслуживающему технику, необходимо знать, как определить раннее или позднее зажигание на двигателе. При неправильной регулировке силовой агрегат теряет мощность и расходует больше топлива. Следует учесть, что регулировка возможна только на некоторых типах моторов, оснащенных механическим распределителем импульсов.

Раннее или позднее зажигание: что это такое

При работе бензинового мотора искра между электродами должна проскочить до момента достижения верхней мертвой точки. Опережение выставляется вручную или программируется в блоке управления. Сбитый угол вызывает преждевременное или позднее воспламенение смеси, негативно сказывающееся на работе силовой установки.

Принцип работы системы зажигания

Вне зависимости от типа системы питания для воспламенения смеси используют свечи, высоковольтный разряд пробивает воздушный промежуток. В автодизелях воздух предварительно сжимается, что позволяет получить температуру до +600°С. Впрыскиваемое форсункой горючее воспламеняется, и начинается такт расширения, сопровождаемый движением поршня вниз.

На инжекторе

На двигателях с инжектором раннего образца встречается бесконтактная система с распределителем и датчиком Холла. Позднее стали использовать блок управления, который определяет положение валов и автоматически регулирует угол опережения. Однозначно сказать, какое зажигание лучше, невозможно, поскольку каждая из систем имеет свои преимущества и недостатки.

На карбюраторе

На моторах с карбюратором применяется механический трамблер, распределяющий импульсы тока по цилиндрам. Вместо контактной группы может использоваться коммутатор, работающий с датчиком Холла и управляющий работой катушки. Но распределение высоковольтных импульсов осуществляет механический прибор. Искровые разряды появляются после того, как стартер начнет крутить вал двигателя. После последовательных вспышек смеси силовой агрегат заработает.

Как определить раннее и позднее зажигание

Ниже приведены признаки неправильной установки угла опережения зажигания на моторах:

с принудительным воспламенением (на жидком и газообразном топливе);
с воспламенением горючего от сжатия.

На бензине

Признаки раннего воспламенения смеси:

затрудненный пуск с попытками коленчатого вала начать вращаться в противоположную сторону;
нестабильная работа в режиме холостого хода;
падение динамики и детонационное сгорание топлива (при корректном октановом числе).

При позднем зажигании владелец машины замечает увеличение расхода топлива при сохранении стандартного стиля управления. Двигатель быстро прогревается, вентилятор системы охлаждения срабатывает чаще. Многие водители отмечают снижение мощности, негативно влияющее на динамику.

На дизеле

Дизельные моторы отличаются от бензиновых только способом воспламенения смеси. При неправильной регулировке момента начала впрыска топлива появляются неисправности, идентичные проблемам при неправильной настройке системы зажигания на бензиновых двигателях.

Следует учесть, что регулировка момента впрыска производится по меткам на приводе топливного насоса.

На авто с ГБО

При использовании газообразного топлива необходимо выставить раннее зажигание, позволяющее снизить выбросы горящей смеси в выхлопной коллектор. Признаки нарушения настройки не отличаются от симптомов на бензиновых моторах.

Последствия неверно выставленного зажигания

При раннем или позднем зажигании наблюдаются симптомы:

падение мощности мотора и динамики разгона автомобиля;
затрудненный запуск силового агрегата (проблема прогрессирует по мере падения температуры воздуха);
увеличение расхода топлива;
нестабильная работа в режиме холостого хода;
перегрев и сгорание рабочей смеси в коллекторах;
появление детонации при сгорании топлива , разрушающей поршни и кольца.

Способы установки угла опережения зажигания на авто

Для настройки используют методики:

при помощи специального прибора;
подключения лампы накаливания;
по звуку работы;
по искре.

По стробоскопу

Стробоскоп представляет собой оптический прибор, позволяющий контролировать момент подачи искры. Для настройки необходимо выставить метки на шкиве коленчатого вала на требуемый угол, проверить положение бегунка в распределителе. Затем следует подключить приспособление к батарее (с соблюдением полярности) и установить датчик на провод 1 цилиндра. Перед тем как проверить корректность угла, необходимо подсоединить дополнительный кабель к выводу катушки зажигания, соединенному с прерывателем или коммутатором.

Алгоритм корректировки раннего или позднего зажигания при использовании стробоскопа:

По контрольной лампочке

При отсутствии специального оборудования владелец может выставить зажигание по лампочке. Методика отличается пониженной точностью и используется при ремонте в пути. Для выполнения работ понадобится лампа накаливания, рассчитанная на 12 В, патрон с проводами длиной 400-500 мм и набор гаечных ключей.

Чтобы узнать момент подачи искры, необходимо:

Выставить поршень в 1 цилиндре в верхнее положение (например, по меткам на приводе газораспределительного механизма или по насечками на шкиве коленчатого вала либо маховика).
Подключить лампочку к выводу на катушке, соединенному с прерывателем или коммутатором.
Подсоединить противоположный провод к отрицательному полюсу батареи или кузову.
Ослабить крепление распределителя, включить зажигание и вращать узел до момента включения лампы.
Затянуть крепление и проверить корректность настройки.

На слух

При регулировке мастер улавливает признаки раннего или позднего зажигания путем вращения распределителя относительно основания на запущенном и прогретом моторе. Необходимо добиться максимальных оборотов холостого хода без провалов, а затем затянуть крепежный болт трамблера.

Методика не отличается высокой точностью, требует от настройщика опыта и хорошего слуха и используется в случае ремонта на дороге.

По искре

Технология идентична регулировке при помощи лампы, но предусматривает снятие свечи из 1 цилиндра (поршень находится в верхней точке). Затем необходимо включить зажигание и вращать распределитель, определяя момент появления искры. Потом следует затянуть крепление, установить свечу в колодец и проверить корректность работы.

Проверка правильности установки

После того как выставление угла закончено, необходимо провести проверку:

Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры и выехать на ровный прямолинейный участок шоссе.
Разогнаться с переключениями передач вверх до скорости 50 км/ч.
Стабилизировать движение, а затем резко нажать на педаль управления дроссельной заслонкой.

При корректной настройке появится кратковременный стук, указывающий на детонационное сгорание смеси. Отсутствие звука свидетельствует о запаздывании импульсов, а длительная детонация сигнализирует о ранней подаче искры. В этом случае необходимо провести дополнительную регулировку и заново проверить результат.

Как выставить угол опережения зажигания своими руками

Выставить правильно зажигание — это значит, что нужно найти нужный угол опережения зажигания (УОЗ). Настройка производится на холостом ходу, хотя это и так понятно, но вдруг кто-то задумал поставить авто на домкрат и настраивать на скорости.

Для настройки зажигания, надо знать, что оптимальные хорошие обороты коленчатого вала двигателя на холостом ходу — это от 850 до 900 об/мин. Угол наклона момента зажигания должен находиться от -1 до +1 градуса. Это градус по отношению к верхней мертвой точке (ВМТ).

Популярный прибор, с помощью которого выставляют зажигание — это стробоскоп. Со стробоскопом настройка получается точнее. Но, если его нет, то настраивают с помощью контрольной лампочки.

Если используется лампочка для настройки, то ее подсоединяют к плюсовой клемме на распределителе зажигания (трамблер), а цоколь лампочки — с «массой». Разберем по отдельности варианты настройки.

Сейчас мы начали разбирать силовые автомобильные агрегаты. Напишите, пожалуйста, в комментариях, какой у автомобиль и с каким двигателем. Позже будут выходить материалы по таким двигателям с полезной информацией, например, если порвется ремень ГРМ, погнутся ли клапана, также технические характеристики, устройство, на каких машинах ставятся такие моторы и т.д. Мы уже рассмотрели двигатели ZC завода Honda, 3UZ-FE, 3S-FE, 1AZ-FE.

Настройка стробоскопом

Запустить мотор, нагреть его до рабочей температуры и заглушить.
Подключить стробоскоп к сети автомобиля.

Как выставить зажигание контрольной лампочкой

Вращать коленвал мотора до тех пор, пока метка на его шкиве не совпадет с меткой ГРМ.
При этом, бегунок трамблера зажигания должен быть направлен на первый цилиндр.
Теперь надо ослабить гайку трамблера.
Один провод соединяется с сердцевиной контрольной лампы (контролка) и с проводом катушки зажигания (бобина).

Автомобиль с ГБО

Главная причина установки ГБО – экономия на топливе. Практика показывает, что затраты на газ меньше приблизительно в два раза, чем на бензин, для многих это весомый аргумент. Однако полностью на этот вид топлива не перейти, поскольку необходимость в бензине остаётся для прогрева и работы на высоких нагрузках.

Баллон ГБО в запаске

Плюс ко всему, газ гораздо быстрее расходуется и имеет достаточно высокое октановое число, поэтому топливно-воздушная смесь догорает ещё на этапе выпуска, что оказывает отрицательное термическое влияние на тракт выпуска.

Регулировка зажигания и горения смеси на машинах с ГБО – это основная задача, хорошая настройка позволяет сэкономить ещё больше средств на топливе.

Регулировка зажигания на карбюраторных двигателях

Регулировка зажигания поворотом трамблера

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

Вращением трамблера регулируется желаемый момент зажигания. Устанавливать позднее или раннее зажигание это дело каждого и зависит от желания экономить топливо или манеры вождения.

Вне зависимости от того, какой трамблёр установлен – контактный или бесконтактный (с датчиком Холла), поворот его корпуса против направления вращения ротора увеличивает угол опережения зажигания. То есть, чтобы сделать зажигание «пораньше», нужно определить, в какую сторону вращается ротор – можно снять крышку с распределителя и провернуть коленвал. Куда крутить трамблёр для раннего зажигания – будет видно наглядно. Но не всегда требуемый угол опережения зажигания определяется заданными заводом характеристиками двигателя. На его величину также влияет октановое число топлива.

Очень наглядно это видно при использовании газобаллонного оборудования на авто с карбюраторными моторами. При первом переключении с бензина на газ машина отказывается разгоняться. Чтобы добиться нормальной работы двигателя, приходится не просто поставить зажигание пораньше, а повернуть трамблёр до предела против хода. И наоборот, при переключении обратно на бензин такое опережение зажигания будет излишним – об этом «скажет» стук поршневых пальцев, вызванных детонацией. Это объясняется большой разницей октановых чисел газа и бензина. Очень простой, но эффективный способ проверки точности установки угла опережения – это испытание работы мотора в движении. При резком нажатии педали газа в набирающем обороты двигателе должен появиться лёгкий кратковременный стук поршневых пальцев.

Момент зажигания запаздывает

Сбитые регулировки трамблера могут привести к тому, что разряд на электродах свечи образуется слишком поздно – когда поршень уже находится в верхней мертвой точке (ВМТ) либо начал движение вниз – рабочий ход. В данном случае наблюдаются следующие характерные признаки:

Обороты коленчатого вала на холостом ходу снижаются.
Заметно падает мощность силового агрегата, автомобиль разгоняется очень вяло. Причина – потеря энергии вспышки топлива, сгорающего на рабочем ходу поршня.
Сильно запаздывающая искра дает выстрелы мотора в глушитель. Газы прорываются через открывающийся выпускной клапан.
Двигатель сложнее завести «на холодную».
Потребление горючего увеличивается.

Справка. Симптомы позднего искрообразования заметнее проявляются на автомобилях, оснащенных газовыми установками. Здесь очень важен момент вспышки, поскольку пропана подается в цилиндры больше и при запоздании разряда он догорает уже в коллекторе.

Следствием позднего зажигания на дизеле является затрудненный пуск даже на прогретом моторе и «чихание» черным дымом из выхлопной трубы. Поскольку впрыск топлива происходит в самом начале рабочего такта, солярка сгорает не полностью и выбрасывается наружу в виде копоти. Если подача топлива происходит чересчур поздно, силовой агрегат не заведется вовсе.

Как определить раннее или позднее зажигание двигателя автомобиля

Принцип действия любого автомобильного двигателя внутреннего сгорания основан на использовании энергии, получающейся вследствие динамичного расширения воспламенённой топливной смеси.Момент воспламенения топлива в цилиндре (цилиндрах) влияет на мощностные характеристики мотора, а также на то, запустится ли он вообще.Именно своевременность вспышки топливной смеси и является сутью определений «раннее» и «позднее» зажигание. Рассмотрим подробнее, как момент зажигания влияет на работу ДВС, а также, как определить раннее или позднее зажигание по характеру работы двигателя.

От правильной настройки и бесперебойной работы системы зажигания напрямую зависит стабильность работы двигателя, его мощность, топливная экономичность и т.д. В норме на четырёхтактных двигателях топливно-воздушная смесь должна воспламеняться в конце такта сжатия, то есть перед самым подъемом поршня в верхнюю мертвую точку. Такой момент зажигания обусловлен тем, что смеси требуется определенное время для сгорания, после чего энергия расширяющихся газов толкает поршень вниз и начинается рабочий ход.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как выставить зажигание на дизельном двигателе. Из этой статьи вы узнаете о способах настройки угла опережения впрыска на дизельных моторах.

Под поздним или ранним зажиганием следует понимать задержку или опережение срабатывания системы зажигания по отношению к тому, в каком положении находится поршень в цилиндре. Другими словами, искра свечи зажигания образуется и поджигает топливно-воздушную смесь не в оптимальный момент приближения поршня к ВМТ, а раньше или позже этого момента. Такое явление получило название раннего или позднего зажигания. По этой причине владельцы транспортных средств, в которых реализована возможность самостоятельной регулировки УОЗ (угол опережения зажигания), часто сталкиваются с необходимостью настройки зажигания.

Какой должен быть угол опережения зажигания, корректировка угла на холостом ходу

Угол опережения зажигания должен быть оптимальным, то есть не слишком ранним и не слишком поздним. Регулировка момента зажигания на холостом ходу происходит следующим образом (двигатель, при этом, обязательно должен быть прогрет):

Ослабляем гайку, которая фиксирует корпус трамблера, после чего он начинает медленно вращаться в различные стороны.
В позиции, в которой обороты мотора будут наиболее максимальными, необходимо попробовать «погазовать». Если во время резкого нажатия на педаль не будет никаких выстрелов, хлопков и перебоев, а обороты будут стремительно ускоряться, значит требуемое положение найдено.
От данной точки проверните корпус распределителя на один-два градуса по часовой стрелке, а затем зажмите его фиксатор. Последний пункт необходимо выполнить, чтобы зажигание было не слишком «ранним», в результате чего создается излишнее сопротивление вращению коленвала.

Что представляет собой система зажигания?

Система зажигания является совокупностью взаимосвязанных сложнейших механизмов и конструкций, которые при включении создают электрические искры, воспламеняющие топливную смесь в цилиндре агрегата внутреннего сгорания. На отечественных автомобилях нередко устанавливают классическую систему зажигания, состоящую из трех ключевых элементов. Речь идет о замке, контактной части и противоугонного элемента. Что касается модифицированных моделей, то они оснащены бесконтактными системами зажигания.

Раннее или позднее зажигание

Слишком ранний поджиг смеси в рабочих камерах цилиндров или слишком поздний является причиной плохой работой ДВС. Двигатель может не тянуть в гору, медленно разгоняться, сильно вибрировать и т.д.

Признаки не верно выставленного зажигания:

мотор заводится с трудом;
повышенный уровень расхода топлива;
мотор не может развить мощность;
в режиме холостого хода (ХХ) ДВС то глохнет, то перегазовывает;
мотор слабо реагирует на нажатие педали газа;
ДВС перегревается;
мотор детонирует.

Легко можно определить, что зажигание надо настраивать, если слышны хлопки из глушителя, автомобиль «чихает». В таком режиме рекомендуется не эксплуатировать машину, а сразу отрегулировать. Тем более, одним из признаков является детонация, которая может разрушить клапана, поршни и цилиндры.

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.

Бензиновые двигатели с впрыском топлива (инжекторные)

Признаки позднего зажигания на инжекторе те же, что и на карбюраторном двигателе. Но в этом случае самостоятельную регулировку угла опережения не сделать. Дело в том, что работой систем зажигания и впрыска топлива управляет электронный блок управления. Он подаёт управляющие импульсы системам после обработки сигналов от датчика положения распределительного вала и датчика коленвала. Корректировка момента искрообразования производится также с учётом сигнала от датчика детонации. Чтобы определить точную причину сбоев в работе, необходима профессиональная диагностика. Допустим, что прозвонка ДПРВ мультиметром не выявила неисправности. Но осциллограф может показать, что характеристики сигнала, исходящего от датчика, не соответствуют нормам. Сделать более раннее зажигание на инжекторе можно, изменив программу ЭБУ, то есть «перепрошив» «мозги».

Последствия езды с неправильными настройками

Помимо ухудшения эксплуатационных качеств автомобиля, слишком раннее зажигание вызывает другие пагубные последствия:

Детонация – злейший враг мотора. Из-за постоянных ударов по поршням пальцы расшатываются, в соединении образуется люфт. В результате разбиваются шатунные втулки и ускоряется выработка цилиндров.
Стрельба в карбюратор наносит вред втулкам, на которых вращаются оси заслонок. Последние не закрываются плотно, отчего двигатель всасывает лишнее горючее на холостом ходу.
Силовой агрегат склонен перегреваться и в случае неполадок системы охлаждения цилиндропоршневая группа может выйти из строя.

Современные двигатели, управляемые электроникой, оснащаются датчиками детонации. Когда элемент регистрирует вибрацию, блок управления автоматически корректирует угол опережения зажигания.

Ранний впрыск солярки в дизельный мотор чреват поломкой топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок. Представьте: насос качает топливо в одном направлении, а ему противодействует поршень, движущийся к ВМТ. Нетрудно догадаться, кому достанется удар.

Признаки позднего зажигания не менее опасны. Воспламенение топливной смеси на стадии расширения ведет к уменьшению КПД двигателя и возрастанию нагрузки на основные детали – поршни с кольцами, цилиндры и шатуны. Результат предсказать несложно – интенсивный нагрев и ускоренный износ.

Стрельба в выпускной тракт, вызванная запоздавшим искрообразованием, разрушает стенки выхлопной трубы и перегородки глушителя. Элементы придется ремонтировать с помощью сварки, а то и менять.

Другие способы настройки и проверка зажигания на автомобиле

Также можно выставить зажигание по искре или самостоятельно подобрать такой угол, когда двигатель будет работать наиболее стабильно и ровно. Самым простым и наименее точным способом является установка на основании работы мотора. Для настройки двигатель заводят, после чего ослабляется гайка фиксации корпуса трамблера. Далее понадобится провернуть корпус распределителя по часовой стрелке и против, найдя положение, при котором двигатель работает ровно и обороты ХХ самые высокие. После этого следует провернуть корпус прерывателя на пару градусов по часовой стрелке и затянуть гайку трамблера.

При настройке зажигания по искре следует совместить метки на шкиве коленвала и ГРМ, а метка на бегунке должна указать на провод первого цилиндра. Затем ослабляется гайка корпуса распределителя, после чего из крышки трамблера следует вынуть центральный высоковольтный провод.

Затем контакт провода следует расположить вблизи «массы» (расстояние около 5 мм.) и включить зажигание. После этого корпус прерывателя следует повернуть на 20 градусов по часовой стрелке. Теперь корпус нужно вращать обратно до момента, когда между «массой» и контактом провода появится искра. В этом положении корпус трамблера нужно зафиксировать крепежной гайкой прерывателя.

По окончании необходимо проверить правильность УОЗ в движении. На прогретом моторе машину следует разогнать до 40-45 км/ч, после чего включается четвертая передача и полностью нажимается педаль газа. Далее необходимо оценить степень детонации. Нормой считается, когда сразу после включения 4-й передачи детонация кратковременно присутствует (2-3 сек.), но исчезает с разгоном автомобиля. Если детонация после разгона продолжается, тогда высока вероятность раннего зажигания. Если детонации нет в момент включения 4-й передачи, тогда зажигание позднее. В таких случаях регулировку УОЗ следует повторять для получения оптимального результата.

Одним из главных отличий дизельного мотора от бензинового является принцип поджига дизтоплива. Зажигание топливно-воздушной смеси в дизельном двигателе реализовано посредством самовоспламенения солярки от контакта с предварительно сжатым и нагретым в результате такого сжатия воздухом в цилиндрах.

Выставление зажигания на дизельном двигателе подразумевает изменение угла опережения впрыска топлива, которое подается в четко заданный момент в конце такта сжатия. Если угол выставлен отлично от оптимальных параметров, тогда топливный впрыск окажется несвоевременным. Результатом станет неполноценное сгорание смеси в цилиндрах, что вызывает разрушительный дисбаланс в работе двигателя.

Следует помнить, что даже незначительные отклонения при выставлении угла впрыска топлива могут привести к серьезной поломке дизельного двигателя.

Получается, под системой зажигания дизельного двигателя стоит понимать важнейший элемент системы питания силового агрегата – топливный насос высокого давления (ТНВД). В большинстве дизелей именно данное устройство в комплексе с дизельными форсунками отвечает за своевременную дозированную подачу солярки в цилиндры мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как самому почистить и отрегулировать форсунки дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об основных способах очистки и настройки инжекторов.

Совет профи, как проверить качество настройки угла опережения зажигания

Чтобы проверить, правильно ли настроен угол опережения зажигания, необходимо руководствоваться следующими признаками:

Читайте также: