Для чего нужен вариатор в системе зажигания

В этой статье вы найдёте:

Материал ориентирован на начинающего автолюбителя, но люди с богатым опытом и глубоким знанием теории могут внести свои поправки и дополнения, отписавшись в комментариях под статьей.

Пожалуй, из всех систем автомобиля зажигание эволюционировало в наименьшей степени. Нельзя сказать, что в зажигание не вносились усовершенствования, более того, многие из них помогли выйти бензиновым моторам на качественно новый уровень, но принципиальных прорывов не случалось вплоть до появления микропроцессорного управления двигателем. Но и тогда многие, к примеру, американские машины еще долго имели в конструкции старый добрый механический распределитель зажигания.

Настройка зажигания

Если у вас в системе зажигания все исправно, и вы просто ищите информацию о том, как настроить зажигание в Волге, а рассказы о том, как оно устроено вам не интересны, прочтите только первый блок. Если же вы новичок, прочтите текст до конца. Надеюсь он снимет многие ваши вопросы в дальнейшем.

Для настройки нам потребуется: кривой стартер, ключ на 10, бумажка и свечной ключ. Этим вполне обойдемся.

В случае, если мы выставляем зажигание после снятия и установки привода трамблера, порядок действий следующий.

1. Ставим машину на ручник.
2. Выворачиваем свечу первого цилиндра, плотно затыкаем отверстие в головке бумажкой.
3. Теперь, проворачивая коленчатый вал двигателя кривым стартером или за лопасти вентилятора (делаем это осторожно, чтобы их не обломить), ждем пока нашу бумажную пробку не выбьет. При этом метка на шкиве коленвала должна примерно совпасть с третьей меткой на передней крышке двигателя. Теперь мы точно знаем, что первый цилиндр достиг верхней мертвой точки в конце такта сжатия.

Обратите внимание: на шкиве двигателя ЗМЗ 21А есть риска и отверстие. Меткой является именно отверстие. Меткой на двигателе является штифт.

1. Снимаем крышку трамблера и убеждаемся, что бегунок у нас смотрит на контакт первого цилиндра. Если это так, привод трамблера установлен верно, можно перейти к настройке. Если бегунку больше глянулся четвертый цилиндр, значит при сборке мы поставили валик привода трамблера с поворотом на 180° от правильного положения. Отпустим крепеж и просто развернем его, как положено.
2. Завернем свечу на ее место. Теперь ослабляем болтик на крепежной пластине трамблера и выставляем его положение с незначительным опережением.
3. Слегка подтягиваем болтик.
4. Заводим двигатель.
5. 8. Снова отпускаем болт фиксации, слегка поворачивая трамблер в сторону опережения, при этом обороты будут расти. Пробуем резко открыть дроссель.

Добиваемся такого положения трамблера, когда резкое открытие дросселя не будет вызывать остановку мотора, но будет к нему максимально приближенным.

Теперь ходовая подстройка.

Разгоняемся до скорости 40 км/ч на прямой передаче, выравниваем скорость, а потом резко нажимаем на педаль акселератора. Двигатель должен на доли секунды начать детонировать и перейти к уверенному разгону. Если детонации не было, зажигание позднее, поправляем трамблер в сторону опережения. Если двигатель заглох или детонировал долго и потом нехотя перешел к набору оборотов, значит доворачиваем угол в позднюю сторону.

Вот и вся настройка. Окончательно подтягиваем болтик-фиксатор и с удовольствием ездим.

Конечно, можно настроить зажигание и по стробоскопу на стенде, но это путь не для настоящего волговода.

Как работает зажигание

Как мы уже установили, мотор не может работать в двух случаях: нечему гореть или нечем поджечь. И если с топливной системой все более или менее понятно, зажигание многих автолюбителей, немного пугает. Вся проблема в том, что они просто не понимают как это вообще работает.

Попробуем разобраться с самого начала.

Задача системы зажигания — в нужный момент подать высокое напряжение на свечу соответствующего цилиндра. Напряжение приходит на центральный электрод свечи и проскакивает искрой на ее боковой электрод, соединенный с массой. Это и есть та самая живительная искра, что воспламеняет топливо. За распределение искры отвечает трамблер, а высокое напряжение обеспечивает катушка. Здесь все понятно. Так от чего некоторые не могут победить неисправности в такой простой системе и вынуждены обращаться в автосервисы, в которых, к слову, уже и не помнят, что такое трамблер?

Придется копнуть немного глубже, аж до школьного курса физики.

Откуда берется высокое напряжение?

Для многих ответ очевиден — высокое напряжение «делает» катушка. Черт побери, его действительно «делает» именно она… Но как?

Катушка представляет из себя автотрансформатор. Получает низкое напряжение и отдает высокое. В чем же тут вопрос? А вопрос в том,что трансформатор может работать лишь с переменным напряжением, а в бортовой сети автомобиля оно постоянное.

А работает это так:

В распределителях зажигания для контактных систем имеется очень хитрый узел, именуемый прерывателем. На валу трамблера расположен кулачок, который вращаясь воздействует на подвижный контакт, заставляя его замыкать и размыкать цепь первичной обмотки катушки зажигания. Так получается псевдопеременное, напряжение на входе катушки. И вот оно уже наводит требуемое нам напряжение до 25 Кв во вторичной обмотке катушки. Для того, чтобы контактная группа прерывателя не искрила, в схему включен конденсатор. К слову, именно его наличие на корпусе скажет вам о том, что данный трамблер предназначен именно для контактной системы зажигания.

Такая схема достаточно надежна и проста, но требует периодического обслуживания. Нужно следить за чистотой контактных площадок прерывателя, и при настройке добиваться их правильного взаиморасположения (при касании площадки должны быть параллельны). Часто причиной слабой искры бывает неисправный конденсатор. При пробое он просто замыкает цепь через себя, и катушка получает на вход постоянное напряжение. При его обрыве, искра начинает образовываться между контактами прерывателя, и часть энергии теряется. Катушка получает слишком низкое напряжение, в результате на свечках у вас искра очень слабая. Кроме того, контакты прерывателя начинают очень быстро обгорать.

С развитием радиоэлектроники, от механического прерывателя в трамблере отказались. Теперь его роль выполняет коммутатор с оптическим, индукционным или датчиком холла.

Традиционно на автомобилях ГАЗ используется индуктивная система.

На валу распределителя зажигания закреплен магнит, который, вращаясь внутри обмоток катушки, формирует на ее выходе переменное напряжение номиналом 3В. По сути, это самый обыкновенный генератор переменного тока.

Далее это напряжение поступает на вход коммутатора (клемма Д). Коммутатор усиливает это напряжение и в виде прямоугольных импульсов через силовой транзистор подает его на клему «К» катушки зажигания

Наиболее распространенный коммутатор для автомобилей Волга и ГАЗель 13.3734 или 131.3734

Это система с нерегулируемой продолжительностью накопления энергии. Она достаточно проста и надежна, однако имеет два заметных недостатка:

• при изменении частоты вращения коленчатого вала изменяется форма и величина напряжения на выходе датчика, что влияет на искрообразование;
• при росте количества оборотов коленчатого вала вторичное напряжение снижается.

Этих недостатков лишена система, построенная на базе датчика Холла. Здесь продолжительность накопления энергии жестко задается, что позволяет получить более равномерные характеристики.

Работа самого датчика основана на одноименном эффекте. Через полупроводниковую пластинку протекает ток питания, если к ней поднести магнит, то в направлении, перпендикулярном протеканию тока питания, также возникает ЭДС.

Работает так:

В трамблере расположен магнит и на некотором расстоянии от него — датчик холла. Между ними расположен вращающийся стакан экрана с четырьмя окнами. При нахождении окна между магнитом и полупроводником датчик формирует импульс для коммутатора.

В отличии от индуктивных систем, здесь уже с самого датчика импульс имеет прямоугольную форму и, поступая в коммутатор, обрабатывается таким образом, чтобы форма выходного напряжения не зависела от частоты вращения коленчатого вала. Соответственно, более стабильно искрообразование и ровнее работа двигателя.

Конечно, и здесь есть свои недостатки:

• коммутатор более сложен и крайне чувствителен к всплескам напряжения. По этой причине в его конструкции достаточно много разнообразных схем защиты;
• более высокая стоимость.

Также бывают системы с оптическим датчиком. По конструктиву они схожи с зажиганием на датчике Холла.

Как формируется искра?

За формирование искры отвечает свеча зажигания. Она представляет из себя два электрода, между которыми и проскакивает искра. Прибор простой и, вроде, совершенно понятный, но отчего одни свечи хороши, а другие плохи?

Начнем с того, как работает свеча. Высокое напряжение приходит на ее центральный электрод, второй же электрод (боковой) завязан на массу автомобиля. Так как напряжение достаточно высокое, его энергии хватает на то, чтобы преодолеть расстояние между электродами и создать как бы замыкание в воздухе. Именно поэтому, расстояние между электродами называется искровым промежутком, и промежуток этот должен быть строго заданной величины, которая определяется не только в зависимости от отдачи катушки, но и от степени сжатия двигателя. Именно поэтому, простая установка свечей от «хорошей» иномарки, часто не только не дает положительного эффекта, но и иногда приводит к ухудшению работы мотора. По той же причине, шарлатанством являются разнообразные упражнения по сверлению бокового электрода и прочие мероприятия по «улучшению» свечей.

Еще некоторые твердо уверены, что свеча с длинной резьбовой частью (юбкой), подает искру в более правильно е место — типа, ближе к центру камеры, и оттого делает сгорание смеси более эффективным. Это тоже миф. Единственное, что вы действительно заметите после такого тюнинга — сложность выворачивания свечей. Нагар просто забьет выступающую в камеру сгорания резьбовую часть.

Еще один важный момент — калильное число свечи. Этот показатель зависит от используемого бензина. Для моторов на А-72, свечи нужны холодные, например А11, их центральный электрод почти целиком спрятан в изоляторе, а под А-92, нужны свечи типа А17 с сильно выступающим электродом. Если свеча для мотора слишком горячая, вы столкнетесь с, так называемым, дизелингом или калильным зажиганием, когда двигатель отказывается глохнуть при выключении зажигания.

Свеча, всего-навсего, должна быть качественной, иметь предусмотренный для данного мотора искровой промежуток, правильную длину юбки и соответствовать калильному числу.

Так как свечей сейчас производится огромное количество, в том числе и многолепестковых, с улучшенным искрообразованием, ориентируйтесь на применяемость, указанную изготовителем.

Свечка от Chevrolet ZR1, не сделает из вашей машины суперкар. Не пытайтесь обмануть физику.

Высоковольтные провода на вид, пожалуй, даже проще свечей, однако и тут есть несколько тонкостей.

Изначально, никаких особенных требований к проводам никто не предъявлял. Все, что от них требовалось — надежная изоляция, выдерживающая на пробой несколько киловольт, и хорошая проводимость. Именно на этом и были сосредоточены производители. Затем машины стали усложняться, и в них появилось оборудование, чувствительное к высокочастотным помехам, а старые добрые свечные провода, как раз были чудным источником именно таких наводок. Приемники шумели, электронные блоки сбоили… В общем, для того, чтобы как-то нивелировать эти неприятные эффекты, было решено ввести в систему помехогасящие сопротивления. Расположили их прямо в свечных колпачках. Стало лучше. Затем появились специальные свечи с уже встроенным резистором. Их легко опознать по символам «P» или «R» в окончании индекса. Также помехогасящий резистор есть в бегунке самого распределителя зажигания.

А со временем, появились силиконовые провода. Они куда долговечнее, не каменеют на морозе, в конце концов, оживляют подкапотное пространство веселыми расцветками. И вот именно здесь нас ждет интересное.

Вроде бы, ставим отличные, фирменные провода, а мотор работает как-то неровно и даже немного хуже, чем с самыми обыкновенными дубовыми проводами в полиэтиленовой изоляции. И дело тут не в том, что вам продали подделку — провода нормальные. Просто они не подходят к вашему набору других узлов в зажигании.

А секрет тут в том, что такие провода имеют, так называемое распределенное сопротивление. Такое решение, с точки зрения борьбы за чистоту радиоэфира, является более эффективным. То есть, сам по себе кабель имеет значительное сопротивление, которое тем больше, чем длиннее у вас провод. Для разных марок проводов этот показатель разный, у некоторых сопротивление достигает значений в 25 кОм на метр. Соответственно, при слишком высоком сопротивлении, напряжения на вашей катушке просто не хватает для формирования нормальной искры.

Итак, с одной стороны, мы знаем, что низкое сопротивление хорошо, так как мы не имеем потерь высоковольтного напряжения, а с другой стороны, есть требования к помехозащищенности, что тоже не совсем глупость. Поэтому, покупая силиконовые провода, нужно обязательно ставить свечи без помехогасящего резистора, бегунок трамблера заменить на обычный, безрезистивный, а сами кабели выбирать с как можно меньшим сопротивлением. Так как надписям на коробках верить не стоит, вам поможет самый обыкновенный мультиметр. Нас вполне устроит сопротивление в пределах 6 кОм на метр.

Разумеется, провода должны хорошо фиксироваться в гнездах на трамблере и на самих свечах.

Обратите внимание — на части старых автомобилей катушка зажигания имеет винтовой зажим провода. Здесь силиконовые провода поставить не получится. Как минимум, центральный, нужно будет ставить обыкновенный медный.

Роль распределителя в классическом трамблере играет бегунок, жестко закрепленный на валу трамблера. С катушки зажигания через скользящий контакт на него приходит ток высокого напряжения, и разносится по боковым контактам, соединенным высоковольтными проводами со свечами зажигания. И если в крышке нет трещин, бегунок не имеет подгораний на контактах, уголек в норме и нет нагара на контактах крышки, искать неисправности под крышкой смысла нет. Остается только проверить наличие радиального люфта вала. И если таковой имеется, вы нашли причину нестабильной работы мотора на холостых оборотах. У вас просто постоянно плавает опережение зажигания.

В трамблере есть два автомата опережения зажигания. Они работают таким образом, чтобы на высоких оборотах у вас угол опережения смещался в сторону ранней искры, а при режиме максимальных нагрузок — поздней. Дело в том, что с ростом числа оборотов коленвала растет и скорость движения поршней, то есть, такты проходят за более короткий промежуток времени, а вот скорость сгорания смеси при этом остается неизменной. Соответственно, чтобы смесь успевала догорать к началу такта выпуска, момент зажигания должен быть чуть раньше, и чем выше обороты, тем сильнее должно быть смещение.

Но это не все, так как, мы знаем, что более богатая смесь горит быстрее, а значит при большем открытии дросселя и большем обогащении смеси, искру нужно подать позже.

Во времена суровых водителей, опережение регулировалось вручную, для чего в салон был выведен специальный регулятор, но сейчас все отдано автоматике.

• Центробежный автомат опережения зажигания. Для того, чтобы до него добраться, нам нужно снова заглянуть в корпус распределителя. Здесь мы увидим два подпружиненных грузика, которые расходятся в стороны при увеличении оборотов, смещая угол в сторону опережения. Из неисправностей бывает чисто механический износ и поломка или соскакивание пружинок.
• Вакуумный автомат опережения зажигания. Его хорошо видно. Он стоит на боковой стенке трамблера, закрепленный двумя винтами М4. Представляет собой герметичный сосуд, закрытый мембраной, на которую закреплена тяга, смещающая зажигание при возникновении в сосуде разряжения. Само разряжение создает карбюратор, в задроссельном колодце которого имеется отверстие, соединенное вакуумной трубкой с автоматом опережения. Проверить автомат очень просто. Достаточно его снять и, потянув в себя воздух из его входной трубки, убедиться в наличии перемещения штока. Деталь не ремонтопригодная, в случае выхода из строя просто меняется в сборе.

Вариатором называется дополнительное сопротивление в системе зажигания. Оно ограничивает напряжение на входе катушки зажигания во время работы двигателя и отключается в момент запуска. Сделано это для того, чтобы в момент пуска сделать искру поярче, а после запуска дать катушке работать в щадящем режиме. В современных коммутаторах эта функция реализована электроникой, и в добавочном резисторе нужды уже нет. Есть и катушки, которые в ограничении напряжения не нуждаются.

В последние три десятилетия на рынке запчастей и тюнинга появилось несколько интересных и весьма полезных устройств.

• Усилители искры. Эти приставки устанавливались в разрыв низковольтной цепи катушки зажигания. Их работа была в усилении низкого напряжения на входе первичной обмотки. С появлением бесконтактного зажигания они стали неактуальными, но в прежние времена здорово упрощали жизнь водителям при зимней эксплуатации автомобиля.
• Электронные корректоры зажигания. Их плюсом можно считать отсутствие механических зависимостей в работе.
• Электронные корректоры опережения зажигания с датчиком детонации. Система имела выносной датчик, крепящийся на блоке или головке и подающий сигнал на смещение угла опережения при возникновении детонации. Как результат — более плавная работа мотора в переходных режимах и лучшая приемистость.

Как видим, разобраться здесь не очень сложно. Зажигание автомобилей ГАЗ, в принципе, достаточно надежная система, и при своевременном обслуживании проблем вам доставлять не должна.

Под вариатором угла опережения зажигания следует понимать такое устройство, которое смещает штатную кривую зависимости углов опережения зажигания. Это смещение происходит на определенное значение в зависимости с определенным алгоритмом.

Смещать данный угол необходимо в ситуации, когда на автомобиле используется топливо, которое отличается от оптимального топлива для данного авто. Чаще всего такая потребность возникает при переходе с бензина на газ. При этом не важно, какой именно газ вы выбрали, сжатый природный или сжиженный нефтяной.

Как работает вариатор и что он дает двигателю

Итак, для чего же нужно изменять угол опережения зажигания? Здесь, в общем-то, нет ничего сложного. Все дело в том, что у газа, у любого газа, октановое число выше, чем у бензина, даже самого дорогого. Поэтому, если двигатель машины рассчитан на определенное октановое число, то при использовании топлива с большим октановым числом, в двигателе со временем прогорят выпускные клапана и упадет мощность двигателя.

Вот именно по этим причинам и происходят такие многочисленные поломки в данной сфере, и это вовсе не от использования газа, а от того, что не установлено такое устройство как вариатор. Если вы переводите свой автомобиль на газовое топливо, то должны установить устройство опережения зажигания в обязательном порядке.

Также, если на машине не будет скорректировано зажигание, в инжекторных машинах при повышенной температуре выхлопных газов вскоре выйдет из строя каталитический нейтрализатор.

А для того, чтобы компенсировать повышенное время горения газа, его нужно раньше поджечь, а значит нужно увечить угол опережения зажигания. После чего газ будет успевать сгорать в цилиндре, и вместе с этим будет увеличиваться и мощность автомобиля. По крайней мере, он ее не будет терять. А вот расход топлива наоборот пойдет на убыль, и станет меньше, чем было до установки вариатора.

Это очень полезное устройство для каждого автомобиля, на котором устанавливается газовое оборудование. Оно сдвигает в более раннюю сторону те сигналы, которые говорят машине об угловом положении коленвала. Тем самым он улучшает динамику и экономичность вашего автомобиля.

Также вам стоит помнить о том, что это устройство подключается непосредственно на газовую систему, и при работе на бензине ваш угол зажигания останется таким же, как и был.

Многие автовладельцы слышали о том, что установка системы газобаллонного оборудования негативно сказывается на двигателе, но так ли это на самом деле и как этого можно избежать? Сегодня мы поговорим об устройстве, которое способно не только сократить потребление газа автомобилем, но и продлить срок службы двигателя. Давайте разберем для чего нужен вариатор угла опережения зажигания, и какую роль он играет в системе ГБО, какие плюсы и минусы могут быть от установки ВУОЗ.

Теория

Газовая и бензиновая смесь сгорают по-разному. Причиной тому служит разное октановое число – у газа оно больше (обычно в районе 100-120), у бензина, соответственно, меньше (92-95). Этот показатель влияет на время горения топлива, чем выше октановое число, тем дольше горит топливная смесь. Штатный ЭБУ автомобиля не знает про то, что на автомобиле установлен газ. Соответственно, не знает и про то, что используемое в данный момент топливо горит дольше, а следовательно не сгорает полностью за отведенный промежуток времени.

Работа в таком режиме приводит к тому, что не сгоревший полностью в цилиндре газовая смесь будет догорать в выпускном коллекторе, что в свою очередь приводит к перегреву клапанов, клапанных седел, катализатора и увеличивает их износ. Именно это и служит поводом для не безосновательных слухов о том, что при работе на газу клапаны прогорают быстрее.

Стоит отметить, что сложившаяся ситуация не зависит от используемого поколение газового оборудования и верна как для ГБО 2, так и для ГБО 4. Разумеется, чтобы клапаны вышли из строя и требовали замену должно пройти довольно существенное количество времени, и многие попросту успеют продать свой автомобиль до наступления этого факта. Но вот реальная экономия газового топлива на 10% и увеличение мощности автомобиля при работе на пропан-бутане — это существенный повод задуматься над установкой такого узла системы как, Вариатор угла опережения зажигания.

Принцип работы

Принцип работы УОЗ для системы ГБО сводится к более раннему, по сравнению с бензиновой, воспламенению газовой смеси, что в свою очередь обеспечивает ее полное сгорание в цилиндре.

При получении сигнала от коленвала датчик УОЗ корректирует величину угла опережения зажигания на заданное в настройках значение, и передает ЭБУ автомобиля уже откорректированное значение. Компьютер машины посылает сигнал на воспламенение смеси чуть раньше, в следствие чего происходит ранее зажигание и полное сгорание газовой смеси. Из-за того, что в цилиндре сгорает вся газовая смесь мощность автомобиля повышается, а нагрузка и износ клапанов и седел снижается. Ориентировочный расход газовой смеси при использовании УОЗ снижается ориентировочно на 10%.

Преимущества использования УОЗ:

• Снижение износа клапанов, их седел и катализатора;
• Улучшение динамики и повышение мощности автомобиля, крутящего момента;
• Снижение расхода топлива при работе двигателя на газовой смеси.

Установка и настройка

Производители вариаторов УОЗ для газовых автомобилей производят тестирование и настройку своей продукции для определенного типа двигателя на специализированном стенде. Поэтому при выборе конкретной модели следует обращать внимание на существующую в ней прошивку именно под Ваш автомобиль и установленный в нем двигатель внутреннего сгорания.

Производители постоянно дополняют и обновляют прошивки своей продукции. Поэтому, если в данный конкретный период времени модели Вашего автомобиля нет в перечне поддерживаемых авто, следует обратиться в службу поддержки производителя с просьбой добавить модель машины и двигателя в прошивку.

Установку и настройку УОЗ лучше всего доверить квалифицированным специалистам, которые уже имеют опыт установки данного оборудования на автомобили с системой ГБО. Также следует отметить, что вариатор угла опережения зажигания может быть установлен как непосредственно при установки системы ГБО на автомобиль, так и в любое другое время.

Источник Источник Источник http://pro-avtosalon.info/info/dlja-chego-nuzhen-variator-v-sisteme-zazhiganija/