Ремонт системы зажигания

Внешними признаками неисправностей системы зажигания являются:

· затрудненный запуск двигателя;

· неустойчивая работа двигателя на холостом ходу;

· снижение мощности двигателя;

· повышенный расход топлива.

Внешние признаки и соответствующие им неисправности электронной системы зажигания

2.4 Элементы систем зажигания

Катушка зажигания

В настоящее время применяются два вида катушек - с разомкнутым и замкнутым магнитопроводом. Они могут выполняться по трансформаторной и автотрансформаторной схемам соединения обмоток. В автотрансформаторной схеме уменьшается число выводов и в создании высокого напряжения участвует и первичная катушка, включенная последовательно со вторичной. Трансформаторная связь обычно применяется в катушках электронных систем зажигания во избежание опасных воздействий всплесков напряжения при разряде на электронные элементы. На рис. 8.13 представлена катушка с разомкнутым магнитопроводом.

Сердечник катушки набран из листов электротехнической стали. Вторичная обмотка, намотанная на изоляционную втулку, располагается на сердечнике. Число витков этой обмотки лежит в пределах 16-40 тыс., диаметр провода 0,06-0,09 мм. Поверх вторичной обмотки через изоляционную прокладку располагается первичная обмотка. Такое расположение способствует лучшему ее охлаждению. Обмотка имеет 260 - 330 витков провода диаметром 0,5-0,9 мм. Начало вторичной обмотки объединено с пружиной и латунной вставкой для соединения с высоковольтным проводом. На низковольтные выводы подводятся совместное соединение вторичной и первичной обмоток и вывод первичной обмотки. Обмотки с сердечником помещены в кожух, от которого сердечник изолирован керамическим изолятором. Рядом с кожухом располагается витой наружный магнитопровод, увеличивающий индуктивность катушки. Между кожухом катушки и крышкой, выполненной из высоковольтной пластмассы, проложена герметизирующая прокладка. Соединение крышки с кожухом выполнено завальцовкой, что делает конструкцию неразборной. Внутренняя полость катушки заполнена трансформаторным маслом. У катушек систем с регулируемым временем накопления энергии, имеющих низкое сопротивление первичной обмотки (0,4 - 0,5 Ом), позволяющее ускорить процесс нарастания первичного тока. В случае отказа ограничителя тока в контроллере чрезмерный перегрев катушки может вызвать взрыв. Для его предотвращения некоторые катушки снабжены предохранительным клапаном, срабатывающим при повышении давления внутри катушки. После срабатывания клапана катушка восстановлению не подлежит. Катушки с замкнутым магнитопроводом получают в последнее время все большее распространение. Наличие замкнутого магнитопровода позволяет накопить необходимую для воспламенения рабочей смеси энергию в значительно меньшем объеме катушки, снизить расход обмоточной меди, трудоемкость изготовления. Малые размеры специальных катушек позволяют размещать их прямо на свечах зажигания. Магнитопровод катушки набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Его только условно можно назвать замкнутым, так как в нем имеется воздушный зазор 0,3-0,5 мм, препятствующий насыщению магнитопровода, сдерживающего изменения магнитного потока магнитопровода и, следовательно, вредно влияющего на образование вторичного напряжения. Вторичная обмотка намотана на секционный пластмассовый каркас. Такая конструкция обмотки уменьшает ее емкость и снижает вероятность межвиткового пробоя. Обмотки катушки помещаются в пластмассовый корпус и заливаются эпоксидным компаундом. Полученная монолитная конструкция собирается вместе с магнитопроводом. В четырехвыводных катушках, имеющих первичную обмотку, разделенную на две части, работающие попеременно, что обеспечивает возможность в системах с низковольтным распределением энергии обслужить одной катушкой сразу четыре цилиндра, в катушку вставляются высоковольтные разделительные диоды.

Распределители зажигания

Распределители зажигания управляют моментом искрообразования и распределением искры по цилиндрам. В зависимости от того, выполнен ли механизм искрообразования контактным или бесконтактным, распределители делятся на прерыватели-распределители и датчики-распределители. Прерыватели-распределители имеют устоявшуюся конструкцию и отличаются, в основном, элементами подсоединения к двигателю и числом выводов, зависящим от числа цилиндров двигателя. Они объединяют в один узел контактный прерыватель тока в первичной цепи катушки зажигания, центробежный и вакуумный регуляторы угла опережения зажигания и высоковольтный распределитель.

Высоковольтный распределитель содержит пластмассовый ротор с центральным электродом и боковые электроды, установленные в пластмассовой крышке. Ротор закреплен на валу, связанном с подвижной пластиной регулятора опережения зажигания. Импульсы высокого напряжения поступают на центральный электрод от катушки зажигания через подпружиненный угольный электрод и помехоподавительный резистор (1-6 кОм), закрепленный в углублении ротора.

При вращении ротора импульсы высокого напряжения передаются от центрального электрода через зазор к боковым электродам, а от них через высоковольтные провода к свечам. Провода к боковым электродам подсоединяются в соответствии с порядком работы цилиндров.

На корпусе распределителя закреплен конденсатор, включенный параллельно контактам прерывателя для уменьшения их искрения.

У прерывателей-распределителей контактно-транзисторных систем зажигания этот конденсатор отсутствует.

Датчики-распределители отличаются в основном тем, что у них контактный прерыватель замещен бесконтактным датчиком {микропереключателем). В бесконтактном датчике магнитоэлектрического типа число пар полюсов соответствует числу цилиндров двигателя, в датчике Холла этому числу соответствует число прорезей вращающегося магнитного экрана. Центробежный регулятор угла опережения зажигания в магнитоэлектрическом датчике поворачивает втулку с расположенным на ней ротором датчика, в датчике Холла поворачивается муфта с закрепленным на ней магнитным экраном (шторкой). Вакуумные автоматы поворачивают пластину крепления микропереключателя. Октан-корректор имеет шкалу со знаками “+” и “-” для увеличения и уменьшения угла опережения и риски, соответствующие изменению угла опережения зажигания. В последних конструкциях датчиков-распределителей, например, переднеприводных автомобилей ВАЗ, с целью повышения точности установки момента искрообразования привод распределителя осуществляется непосредственно от распределительного вала двигателя, при этом распределитель крепится на головку блока цилиндров двигателя.

Крышка датчиков-распределителей бесконтактных систем зажигания обычно увеличена в диаметре по сравнению с распределителями контактной системы, что предотвращает вероятность высоковольтного пробоя между электродами крышки. Крышки таких распределителей изготавливают из специальной высоковольтной пластмассы на основе полибутилентерефталатов. Возможно исполнение распределителя как неотъемного элемента конструкции самого двигателя. В этом случае ротор закрепляется непосредственно на распределительном валу.

Свечи зажигания

Свеча зажигания состоит из изолятора, корпуса, центрального электрода и электрода массы. Центральный электрод герметично закреплен в изоляторе, а изолятор прочно связан с корпусом. Между электродами проскакивает электрическая искра, которая должна зажигать топливовоздушную смесь. От свечи зажигания зависят пусковые качества, свойства холостого хода, ускорение и максимальная скорость автомобиля. Поэтому нельзя без оснований отклоняться от предписанного заводом типа свечи, который определяется калильным числом.

Калильное число обозначает степень допустимой тепловой нагрузки свечи зажигания. Чем ниже калильное число свечи зажигания, тем выше ее допустимая тепловая на грузка. Свеча при этом лучше проводит теплоту, благодаря чему предотвращается калильное зажигание (стуки при работе двигателя). Свеча с высокой допустимой тепловой нагрузкой имеет прежде всего тот недостаток, что ее температура самоочистки соответственно выше. Поэтому на ней быстрее образуется нагар, особенно когда двигатель при поездках часто не достигает своей рабочей температуры (езда по городу, на короткие расстояния зимой). Как правило, "холодные" свечи (калильное число с 06) устанавливаются на "горячие двигатели", от которых в составе силовой установки требуется большая мощность. Свеча зажигания должна обеспечивать гарантированное воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя при подаче на нее высокого напряжения. Расположение свечи в головке блока цилиндров и частично в камере сгорания создает чрезвычайно напряженные условия ее работы. К корпусу свечи приварен боковой электрод из никельмарганцевого или хромоникелевого сплава. Некоторые фирмы, например, Bosch, применяют до четырех боковых электродов в свече. Увеличение числа боковых электродов способствует снижений устойчивой частоты вращения коленчатого вала двигателя за счет более разветвленной и стабильной искры. Между центральным и боковым электродами устанавливается зазор 0,5-1,2 мм. Чем больше зазор, тем больше воспламеняющая способность искры, но при этом от системы зажигания требуется более высокое напряжение. Зимой рекомендуется использовать минимальные зазоры или даже уменьшать их на 0,1-0,2 мм.

Для контактной системы зажигания автомобилей ВАЗ обычно рекомендуется зазор 0,5-0,6 мм, для бесконтактных систем - 0,7-0,8 мм. Калильное число является важнейшей характеристикой свечи, которая оценивает ее тепловые свойства. Нормальная работа свечи происходит при температуре теплового конуса изолятора 400 - 900°С. При температуре ниже 400°С на свече образуется нагар, который вызывает перебои в работе двигателя, при температуре свыше 920°С возникает калильное зажигание - самовоспламенение топливной смеси от нагретого конуса свечи. Калильное число определяется на специальном одноцилиндровом эталонном двигателе, степень сжатия которого изменяют до возникновения калильного зажигания. Среднее индикаторное давление при возникновении калильного зажигания, соответствует калильному числу, которое должно принадлежать ряду: 8; 11; 14; 17; 20; 23; 26. В некоторых странах под калильным числом понимают время работы эталонного двигателя до начала калильного зажигания. Так обозначает калильное число, например, фирма Bosch. Теплоотдача свечи определяется целым рядом параметров и, в частности, зависит от длины теплового конуса изолятора. Длинный тепловой конус затрудняет теплоотвод, нижняя часть свечи плохо охлаждается. Такую свечу называют “горячей”, она соответствует малым значениям калильного числа и рекомендуется для тихоходных двигателей с низкой степенью сжатия. Короткий тепловой конус характерен для “холодной” свечи с большими значениями калильного числа, рекомендуется для быстроходных форсированных двигателей.

Техническое обслуживание систем зажигания

В наибольшей мере технического обслуживания требует контактная система зажигания. В бесконтактных системах обслуживание сведено к минимуму, а ремонт выполняется блочной заменой вышедших из строя изделий.

При ТО-1 рекомендуется проверить крепление прерывателя-распределителя и катушки зажигания, а также затяжку гаек выводных болтов и при необходимости подтянуть их, смазать валик привода кулачка и ротора распределителя.

При ТО-2 следует осмотреть и очистить сухой тряпкой от грязи, пыли и масла все элементы системы зажигания. Вывернуть свечи и проверить их состояние. При необходимости очищают свечи от нагара и регулируют зазор между электродами. Состояние свечи может дать расширенную информацию о работе системы зажигания и двигателя. При правильном выборе свечи и нормальной ее работе на нижней части изолятора наблюдается налет светло-бежевого цвета (при работе на этилированном бензине серого цвета). Удалять его с изолятора не следует.

Черная копоть на всех элементах свечи свидетельствует о длительной работе на холостом ходу, переобогащении смеси, неправильной регулировке угла замкнутого состояния контактов прерывателя или зазора между ними, отказе конденсатора, неисправности свечи. Замасливание всех свечей у двигателя, находившегося в длительной эксплуатации, информирует об износе цилиндров, поршней, поршневых колец; замасливание одной свечи чаще всего свидетельствует о прогаре впускного клапана.Выгорание электродов и других элементов свечи обусловлено перегревом, вызванным применением низкооктанового бензина, неправильной установкой угла опережения зажигания, переобеднением смеси.

Свечи рекомендуется заменять через 15-30 тыс. км пробега.

После снятия с двигателя при ТО-2, прерыватель-распределитель следует протереть сухой тряпкой изнутри и снаружи проверить, нет ли трещин и следов выгорания на его элементах, а также проверить состояние контактов прерывателя и, при необходимости, отрегулировать зазор между ними и протереть контакты мягкой ветошью, смоченной в бензине или спирте. Смазке подлежит ось рычажка, валик привода кулачка, втулка кулачка.

Через 40-60 тыс. км пробега при подготовке автомобиля к зимней эксплуатации после разборки распределителя следует проверить состояние подшипников, рычажка прерывателя, кулачка, контактов прерывателя, центробежного и вакуумного регуляторов, при необходимости отрегулировать установку угла замкнутого состояния контактов и момент искрообразования. Чаще всего двигатель не запускается, особенно в сырую погоду, именно из-за неисправности системы зажигания.

Однако, прежде всего, следует убедиться в исправности выключателя зажигания (падение напряжения в его контактах под нагрузкой не должно превышать 0,2 В), нормальной заряженности аккумуляторной батареи и исправности системы электроснабжения. В бесконтактных электронных системах зажигания, если напряжение бортовой сети превышает 18 В, коммутатор отключает систему зажигания.

Неисправность системы зажигания выявляется на специальных стендах, в том числе оснащенных осциллографом, на экране которого можно наблюдать изменение тока первичной цепи и вторичного напряжения по времени.

Проверку катушки зажигания производят замером ее сопротивления в первичной и вторичной цепях. Если оно отличается от требуемого, катушка неисправна, ее следует заменить. Замером сопротивления проверяется и дополнительный резистор. Тестером в режиме омметра можно проверить конденсатор. При подключении тестера, включенного на измерение больших сопротивлений, у исправного конденсатора стрелка в момент подключения совершает бросок, а затем возвращается в нулевое положение. Элементы электронной схемы системы зажигания могут быть также проверены тестером.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта я научился применять основы теории надежности для практического расчета показателей надежности технических систем, а так же изучил методы и средства диагностирования узлов и агрегатов машин.

Список использованной литературы

Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов 4-е изд., перераб. и дополн./ Е.С. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др. М.: Наука, 2001. 535 с.

Краткий автомобильный справочник / А.Н. Понизовкин, Ю.М. Власко, М.Б. Ляликов и др. М.: АО «Трансконсалдинг», НИИАТ, 1994. 779 с.

Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов / под редакцией Кузнецова. М.: Транспорт, 1983. 487 с.

Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов/под редакцией Г. В. Крамаренко. М.: Транспорт, 1983. 487 с.

Мирошников Л. В., Болдин А. П., Пал В. И. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях. М.: Транспорт, 1977. 215 с.

Спичкин Г.В., Третьяков А.М., Либин Б. Л. Диагностика технического состояния автомобилей. М.: Высшая школа, 1975. 304 с.

Борц А. Д., Закин Я. Х., Иванов Ю. В. Диагностика технического состояния автомобиля. М.: Транспорт, 1979. 158 с.

Размещено на Allbest.ru