Система зажигания автомобиля: виды, устройство и принцип работы

Система зажигания является одной из ключевых частей автомобиля, ответственной за запуск двигателя и поддержание его работы. Она обеспечивает правильное время искрообразования в свечах зажигания, что необходимо для горения топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Современные системы зажигания используют различные устройства и технологии для достижения наилучшей эффективности и экономичности работы двигателя.

Виды систем зажигания подразделяются на механические и электронные. Механические системы зажигания применялись в ранних моделях автомобилей и основывались на использовании механического распределителя, контактного набора и низковольтных трансформаторов. Однако они имели низкую степень надежности и точности управления. С появлением электронных систем зажигания произошел переход к использованию микропроцессоров и электроники, что позволило значительно улучшить работу двигателя и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Устройство современной системы зажигания включает в себя следующие компоненты: высоковольтные провода, свечи зажигания, индуктивную катушку, электронный модуль управления, катушку зажигания и датчики положения коленчатого вала и распределительного вала. Принцип работы системы зажигания основан на последовательном прохождении электрического тока через компоненты системы, создании искры в свечах зажигания в нужный момент и передаче этой искры в цилиндры двигателя.

Использование электронных систем зажигания позволяет достичь более точного контроля времени зажигания, что способствует повышению мощности и экономичности работы двигателя, а также снижению выбросов вредных веществ. Кроме того, электронная система зажигания обладает высокой надежностью и долгим сроком службы. Таким образом, правильная работа системы зажигания существенно влияет на эффективность и безопасность эксплуатации автомобиля.

Виды систем зажигания

Механическая система зажигания

Механическая система зажигания была одной из первых разработанных и применяемых систем в автомобилях. В ее основе лежит механическое устройство, называемое трамплинной катушкой. При вращении коленчатого вала, трамплинная катушка создает электрический ток, который зажигает смесь в цилиндре двигателя. Несмотря на то, что механическая система зажигания уже не применяется в современных автомобилях, она остается важным историческим элементом в развитии автомобильной техники.

Бесконтактная система зажигания

Бесконтактная система зажигания использует электронные компоненты для создания и передачи сигналов в цилиндры двигателя. В ее основе лежит электронный блок управления, который контролирует момент зажигания и подает сигналы на катушки зажигания. Благодаря этому, бесконтактная система зажигания обеспечивает более точное и эффективное зажигание, что положительно сказывается на работе двигателя и его экономичности. Она является стандартным решением в большинстве современных автомобилей.

Искровая система зажигания

Искровая система зажигания является простым и надежным решением, которое широко применяется в автомобилях. Она использует зажигательные свечи и высоковольтный импульс для создания искры, которая зажигает смесь в цилиндре двигателя. Искровая система зажигания обеспечивает стабильную работу двигателя в различных режимах и условиях эксплуатации. Она также является доступной для обслуживания и ремонта, что делает ее популярным выбором среди автолюбителей и профессионалов.

Проводная система зажигания

• Искровые свечи;
• Распределитель зажигания;
• Высоковольтные провода;
• Трансформатор зажигания (или катушка зажигания).

Принцип работы проводной системы зажигания заключается в следующем:

1. Электрический ток подается на катушку зажигания, где происходит его преобразование.
2. Преобразованный ток поступает на распределитель зажигания, который распределяет его между искровыми свечами.
3. Искровые свечи воспламеняют смесь воздуха и топлива в цилиндрах двигателя, что приводит к его работе.

Высоковольтные провода служат для передачи высокого напряжения от катушки зажигания до искровых свечей. Они имеют специальную изоляцию, которая предотвращает утечку тока и перескоки.

Основным преимуществом проводной системы зажигания является ее надежность, простота и относительно низкая стоимость. Однако она имеет некоторые недостатки, такие как ограниченная эффективность и возможное влияние внешних электромагнитных помех на работу системы.

Бесконтактная система зажигания

Основное устройство бесконтактной системы зажигания состоит из трех основных компонентов:

Импульсного генератора – генерирует импульсы высокой частоты, которые подаются на первичную обмотку катушки зажигания.

Электронного выключателя – преобразует низковольтные импульсы от генератора в высоковольтные импульсы, которые затем подаются на вторичную обмотку катушки зажигания.

Распределителя – распределяет высоковольтные импульсы между восемью цилиндрами двигателя, обеспечивая правильную последовательность искрообразования в зажигательных свечах.

Принцип работы бесконтактной системы зажигания основывается на использовании электроники и электромагнетизма. При включении зажигания, импульсный генератор начинает генерировать импульсы, которые поступают на первичную обмотку катушки зажигания. При достижении определенного напряжения, электронный выключатель преобразует низковольтные импульсы в высоковольтные их импульсы, которые затем передаются на вторичную обмотку катушки зажигания. Распределитель, в свою очередь, при помощи ротора и контактов направляет эти высоковольтные импульсы на зажигательные свечи каждого цилиндра двигателя в нужный момент. В результате, происходит искрообразование внутри каждого цилиндра и происходит воспламенение воздухо-топливной смеси внутри цилиндра.

Бесконтактная система зажигания имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционной системой зажигания:

Более высокая надежность: Благодаря отсутствию контактных пучков, не требуется поддерживать их в стабильном состоянии, что снижает риск их износа и отказа системы.

Большая эффективность: Благодаря электронной регулировке зажигания и точному распределению искрообразования, система позволяет более эффективное сжигание воздухо-топливной смеси внутри цилиндров, что повышает мощность и экономичность двигателя.

Упрощенная настройка: Бесконтактная система зажигания исключает необходимость регулярной настройки и замены контактных пучков, что упрощает обслуживание и снижает затраты.

Меньший вред окружающей среде: Благодаря более эффективному сжиганию топлива, бесконтактная система зажигания снижает выбросы вредных веществ и улучшает экологические показатели автомобиля.

Электронная система зажигания

Основой электронной системы зажигания является электронный блок управления, который контролирует процессы зажигания и подачи топлива. Этот блок получает информацию от датчиков, которые измеряют различные параметры: положение коленчатого вала, температуру двигателя, воздушный поток и другие.

Принцип работы электронной системы зажигания заключается в том, что блок управления, основываясь на полученных данных от датчиков, определяет оптимальный момент для зажигания. Далее, он передает команду на соответствующую катушку зажигания, которая создает искру в свече зажигания. Это зажигание происходит в нужный момент, что способствует эффективному сгоранию топлива и увеличению мощности двигателя.

Преимущества электронной системы зажигания включают более точное управление процессом зажигания, уменьшение расхода топлива, снижение содержания вредных выбросов, увеличение надежности и долговечности системы.

Таким образом, электронная система зажигания является ключевым компонентом автомобиля, обеспечивающим эффективное и надежное зажигание топлива, что способствует более эффективной работе двигателя.

Устройство системы зажигания

Основные компоненты системы зажигания:

Компонент	Описание
Аккумуляторная батарея	Поставляет низковольтное питание для системы зажигания
Стартер	Инициирует вращение коленчатого вала двигателя при запуске
Генератор	Заряжает аккумуляторную батарею и обеспечивает постоянное напряжение в системе
Катушка зажигания	Преобразует низковольтное питание из аккумулятора в высокое напряжение, необходимое для создания искры
Свечи зажигания	Инициируют сгорание топлива в цилиндрах двигателя
Высоковольтные провода	Передают высокое напряжение от катушки зажигания к свечам зажигания
Датчики	Отслеживают различные параметры работы двигателя и передают информацию в управляющий блок
Управляющий блок	Обрабатывает информацию от датчиков и управляет работой системы зажигания

Принцип работы системы зажигания заключается в следующем: при включении зажигания аккумуляторная батарея подает питание на стартер, который включает вращение коленчатого вала двигателя. Генератор заряжает аккумуляторную батарею и обеспечивает постоянное напряжение в системе. Управляющий блок получает информацию от датчиков и передает команды катушке зажигания для формирования искры на свечах зажигания. Высоковольтные провода передают искру от катушки зажигания к свечам зажигания, которые инициируют сгорание топлива в цилиндрах двигателя.

Катушка зажигания

Устройство катушки зажигания включает в себя две обмотки – первичную и вторичную.

• Первичная обмотка представляет собой катушку из медного провода, экранированного от соседних обмоток. Она подключена к аккумулятору и принимает низковольтный сигнал от бобины зажигания. Первичная обмотка служит для создания магнитного поля при включении и выключении тока.
• Вторичная обмотка представляет собой более длинную и с меньшим сечением провода, намотанную поверх первичной обмотки. Эта обмотка подключена к свечам зажигания и генерирует высоковольтный импульс, необходимый для поджигания смеси в цилиндре двигателя. Вторичная обмотка обеспечивает усиление напряжения до нескольких десятков тысяч вольт.

Принцип работы катушки зажигания основан на законах электромагнетизма. При поступлении низковольтного сигнала с бобины зажигания катушка создает магнитное поле. Затем, при прекращении тока, магнитное поле резко исчезает, что приводит к возникновению вторичного напряжения в вторичной обмотке. Этот высоковольтный импульс затем передается к свечам зажигания, где происходит поджигание топливной смеси.

Свечи зажигания

Устройство свечи зажигания включает в себя следующие элементы:

1.	Корпус – изготовлен из керамики и предназначен для изоляции высокого напряжения.
2.	Изолятор – расположен внутри корпуса и служит для подачи искры на электроды.
3.	Электрод центральный – расположен внутри изолятора и является положительным электродом.
4.	Электрод боковой – обернут вокруг изолятора и является отрицательным электродом.

Принцип работы свечи зажигания заключается в передаче высокого напряжения между электродами, что приводит к искрообразованию между ними. Эта искра воспламеняет смесь топлива и воздуха, находящуюся в камере сгорания двигателя.

Выбор свечи зажигания зависит от конструкции двигателя и его характеристик, а также от условий эксплуатации автомобиля. Для надежной работы и оптимального расхода топлива необходимо выбирать свечи, рекомендованные производителем автомобиля.

Распределительный вал

Распределительный вал устанавливается в головке блока цилиндров и приводится в действие через кампании двигателя. Он имеет ряд выпуклостей, называемых межклапанными кулачками, которые управляют работой клапанов.

Принцип работы распределительного вала заключается в следующем: при вращении вала межклапанная кулачок поднимается и опускается, смещая клапан. Это позволяет установить правильную последовательность открытия и закрытия клапанов, что обеспечивает эффективную работу двигателя.

Распределительный вал может иметь различное количество межклапанных кулачков в зависимости от конструкции двигателя. Количество кулачков определяет количество клапанов, которыми управляет вал. Так, двигатели с 4 клапанами на цилиндр имеют два распределительных вала: один для двух впускных и один для двух выпускных клапанов.

Для надежной работы системы зажигания автомобиля необходимо регулярное обслуживание распределительного вала и его механизма. Это включает проверку и регулировку зазоров между межклапанными кулачками и клапанами, а также замену изношенных деталей при необходимости.

Компьютер управления двигателем

ЭБУ собирает информацию о различных параметрах двигателя, таких как температура, давление, количество воздуха, положение дроссельной заслонки и другие, и анализирует ее для определения оптимальных параметров работы двигателя. Затем он принимает соответствующие решения и передает команды электрическим компонентам, таким как катушки зажигания и форсунки, для регулирования работы двигателя.

Компьютер управления двигателем оснащен специальным программным обеспечением, которое предусматривает различные режимы работы в зависимости от условий эксплуатации автомобиля. Режимы могут включать старт двигателя, режим холостого хода, ускорение, управление расходом топлива и другие.

ЭБУ также осуществляет диагностику системы зажигания и двигателя, обнаруживая и регистрируя возможные неисправности или ошибки. При обнаружении проблемы, компьютер управления двигателем может включить индикатор «Check Engine» на приборной панели автомобиля, и сохранить данные об ошибке для дальнейшего анализа.

Все современные автомобили оборудованы компьютером управления двигателем, который обеспечивает эффективность, экономичность и надежность работы двигателя. Этот компонент стал неотъемлемой частью системы зажигания и обеспечивает точное регулирование двигателя в соответствии с требованиями эксплуатации и эмиссии.

Принцип работы системы зажигания

В зависимости от конструкции и типа двигателя, система зажигания может быть различной. Однако, в большинстве современных автомобилей, используется система зажигания с искровыми свечами, которые являются основным источником искры. При этом, принцип работы системы зажигания остается примерно одинаковым.

Процесс работы системы зажигания начинается с момента включения зажигания в автомобиле. При этом, блок управления системы зажигания осуществляет подачу электрического тока на катушку зажигания, что приводит к образованию магнитного поля внутри нее.

После этого, при кручении двигателя, генератор вращает коленчатый вал, приводя в движение распределитель вращения. Распределитель передает колебания в высоковольтный провод, соединенный с катушкой зажигания.

Под действием высокого напряжения, индуктивность катушки зажигания изменяется, что приводит к образованию высоковольтного импульса. Далее, высоковольтный импульс передается в искровую свечу соединенную с цилиндром двигателя. При этом, происходит образование искры между электродами свечи, которая затем вызывает воспламенение смеси внутри цилиндра.

Таким образом, система зажигания играет ключевую роль в работе автомобильного двигателя, обеспечивая его стабильную и эффективную работу. От правильной работы системы зажигания зависит мощность двигателя, его экономичность и срок службы.

Видео:

Катушка зажигания Принцип работы и Устройство

Система зажигания.