Системы зажигания бензиновых двигателей

Здравствуйте уважаемые студенты ТЭТп-18. Мугалимов Риф Гарифович. Работаем дистанционно через образовательный портал Университета. Изучаемая дисциплина называется «Электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования». По учебной программе предусмотрено: - лекции – 16 часов (8 лекций); - практические занятия – 16 часов (8 занятий); Аттестация - Зачет по дисциплине, второй семестр 2020/2021г. Лекция 4. Тема «Системы зажигания бензиновых двигателей» - 2 часа. 4.1 Назначение системы зажигания В бензиновых двигателях внутреннего сгорания применяются системы зажигания. Системы зажигания могут быть выполнены электромеханическими или электронными – бесконтактными. Системы зажигания ДВС предназначены для: • создания между электродами свечей зажигания искры, необходимой для воспламенения горючей смеси в бензиновых двигателях; • подачи напряжения зажигания на свечи в определённом порядке (1-3-4-2); • регулировки момента возникновения искры в камере сгорания. На рисунке 4.1 представлена принципиальная схема зажигания ДВС. Главными элементами системы зажигания являются: 1 - свечи зажигания, 2 - датчик-распределитель, 3 - коммутатор, 4 - генератор, 5 - аккумулятор, 6 - замок зажигания, 7 - реле зажигания, 8 - катушка зажигания. Рис.4.1  Принципиальная схема зажигания ДВС Принцип работы системы зажигания ДВС. После поворота ключа в замке зажигания 6 через контакты замка, подается напряжение на обмотку реле зажигания, контакты 85-86. Реле срабатывает и подаёт через свои контакты 30-87 напряжение +12 В на клемму "Б" катушки зажигания 8 и на 4-й контакт коммутатора 3. С контактов 3 и 5 коммутатора снимается напряжение для питания датчика Холла. При дальнейшем повороте ключа в положение "старт" валик 1 трамблёра и экран 18, который жёстко закреплен на валике, начинает вращаться по часовой стрелке (экран имеет четыре окошка по количеству цилиндров двигателя). В тот момент, когда прорезь экрана находится напротив датчика Холла, на его центральном, зелёном проводе возникают управляющие импульсы тока. Они подаются на 6-ой контакт коммутатора, в котором они преобразуются в импульсы тока для первичной обмотки катушки зажигания, контакт "К". Коммутатор работает как ключ, включая и отключая цепь первичной обмотки катушки зажигания своим выходным транзистором. В момент выключения происходит прерывание тока в цепи первичной обмотки катушки. В этот же момент во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения, не менее 20 кВ, который по высоковольтному проводу подаётся на центральный контакт 12 (см. рис. 4) крышки распределителя зажигания. Далее ток проходит по угольку 13 на центральный контакт ротора 9. С центрального контакта проходит через помехоподавляющий резистор 14 к наружному контакту 15 ротора. От наружного контакта ротора к боковым электродам 10. От боковых электродов на высоковольтные провода и далее к свечам зажигания. Между электродами свечей образуется электрический пробой. Возникает искра, которая поджигает топливовоздушную смесь. 4.2 Устройство элементов системы зажигания Рассмотрим устройство катушки зажигания типа 27.3705 с разомкнутым магнитопроводом, маслонаполненной, герметизированной. Реже используются катушки залитые компаундом. Сопротивление первичной обмотки при 25оС должно быть 0,45± 0,05 Ом, вторичной - 5± 0,5 кОм. Рис. 4.2. Катушка зажигания. 1 - изолятор, 2 - корпус, 3 - изоляционная бумага обмоток, 4 - первичная обмотка, 5 - вторичная обмотка, 6 - клемма вывода первичной обмотки (обозначения "1", "-", "К"), 7 - контактный винт, 8 - центральная клемма для провода высокого напряжения, 9 - крышка, 10 - клемма подвода питания (обозначения "+Б", "Б", "+", "15"), 11 - контактная пружина, 12 - скоба крепления, 13 - наружный магнитопровод, 14 - сердечник. Катушка зажигания выполняет функцию генератора импульсов высокого напряжения. Она работает по принципу трансформатора, имеет вторичную обмотку - тонкий провод с большим количеством витков, намотанный на железный сердечник, и первичную обмотку - толстый провод с малым количеством витков, намотанный поверх вторичной обмотки. При прохождении тока по первичной обмотке катушки, в ней создается магнитное поле. При размыкании цепи первичной обмотки коммутатором магнитный поток также прекращается, в результате чего в обеих обмотках индуцируется напряжение, которое во вторичной обмотке составляет не менее 20 кВ, а в первичной не более 500 В. Можно ли использовать для бесконтактной системы зажигания катушку от контактной системы зажигания (ВАЗ 2101 - 2107)? Можно, но высокой энергии зажигания уже не получить, т. к. у "классических" катушек сопротивление первичной обмотки составляет 3-3,5 Ом, что в 6-8 раз больше, чем у систем с высокой энергией. Поэтому запуск двигателя может оказаться невозможным, если в двигателе высокая степень сжатия, а температура воздуха пониженная и/или топливовоздушная смесь обеднённая. Обслуживание катушки сводится к визуальному осмотру и замеру сопротивления. На ней не должно быть трещин, вмятин. Для проверки обмоток катушки зажигания отключите от её контактов "Б" и "К" провода и снимите высоковольтный провод. Замерьте омметром сопротивление первичной и вторичной обмотки при 25оС. Оно должно быть 0,45±0,05 Ом, (рис. 4.3,б), вторичной - 5±0,5 кОм (рис. 4.3,а). Если есть трещины, механические повреждения или сопротивление обмоток не соответствует указанному - замените катушку. Рис. 4.3. Измерение сопротивления обмоток катушки зажигания: а - вторичной; б - первичной. Высоковольтные провода зажигания используются в цепях высокого напряжения системы зажигания, т. е. от вторичной обмотки катушки зажигания к распределителю и свечам зажигания. Эти провода имеют специальную высоковольтную изоляцию. Они не только проводят ток высокого напряжения, но и одновременно подавляют радиопомехи, создаваемые системой зажигания. Наиболее широко распространенные "жигулевские" провода имеют следующую конструкцию. Сердечник провода, представляющий собой шнур из льняной пряжи, заключен в оболочку, изготовленную из пластмассы с максимальным добавлением феррита. Поверх этой оболочки намотан провод диаметром 0,11 мм из сплава никеля и железа по 30 витков на сантиметр. Снаружи провод имеет изолирующую оболочку из поливинилхлорида. Концы высокоомного провода соединены с латунными контактными зажимами, размещенными на концах проводов. Эти зажимы приспособлены для установки в катушку зажигания, распределитель зажигания или наконечники свечей. Главное в проводах - это величина распределенного по длине сопротивления и величина пробивного напряжения изоляции. В зависимости от величины распределенного сопротивления оболочка провода имеет различную окраску. Для систем зажигания высокой энергии (ВАЗ-21213, 2108) применяют провода синего цвета (силиконовая изоляция) с распределенным сопротивлением 2,55 кОм/м (2,28 - 2,82 кОм/м) и пробивным напряжением до 30 кВ. Зарубежные высоковольтные провода как правило отличаются повышенным распределенным сопротивлением (из-за более строгих требований к подавлению радиотелепомех). Их величина распределенного сопротивления может быть в пределах 9-25 кОм на метр, т. е. заметно больше, чем у наших синих проводов. Силиконовая изоляция таких проводов лучше, сами провода мягче. Увеличение распределенного сопротивления уменьшает время горения искры между электродами свечи (разница до 20%) и энергию высоковольтного импульса (до 50%). Такое снижение может свести на нет все "запасы" в системе зажигания, и запуск двигателя при неблагоприятных условиях может оказаться затрудненным. Большое значение имеет жесткость проводов. Чем провода более жесткие (особенно при низких температурах), тем быстрее ослабляются их контакты в соединениях. Кроме того, в жесткой изоляции чаще образовываются трещины. Диагностика проводов высокого напряжения. Если в темноте, открыв капот при работающем двигателе, вы обнаружили "северное сияние" - светящиеся высоковольтные провода, то их необходимо заменить. Если за высоковольтные провода иномарок можно свободно браться руками, то до наших проводов лучше не дотрагиваться. При обычной системе зажигания "дотрагивание" может вызвать просто неприятные ощущения, при системах зажигания высокой энергии искра может пробить кожу, т. е. велика вероятность получения электротравмы. Высоковольтные провода должны быть чистыми, иначе снаружи может образоваться токопроводящий слой грязи, который будет уменьшать максимальное напряжение во вторичной цепи. На изоляции и резиновых колпачках не должно быть трещин, разрывов, которые способствуют утечке тока, плохому запуску и неустойчивой работе двигателя. Иногда этих трещин и разрывов не видно. Для того чтобы их обнаружить, возьмите подходящий по длине отрезок провода, зачистите его с двух сторон. Один конец соедините с "массой", а вторым поочерёдно ведите вдоль высоковольтных проводов, от начала до конца, включая резиновые колпачки с обеих сторон проводов. Проведите концом этого провода сверху между электродами и вокруг крышки 11 (рис. 4) распределителя, а также по крышке 9 (рис. 2) катушки зажигания. Внимание! Ни в коем случае не касайтесь контактов "Б" и "К" катушки. Если где-то есть трещины, разрывы, то в этом месте проскочит серия искр между концом оголённого провода, которым вы ведёте, и, например, резиновым колпачком третьей свечи. В этот момент двигатель начнёт "троить" - работать неровно, неустойчиво. Это означает что именно в этом месте неисправность. При обнаружении этого дефекта замените неисправные части высоковольтной системы. На обрыв высоковольтные провода можно проверить омметром, подключив его к наконечникам провода. Распределитель зажигания (трамблер) показан на рис. 4.4. Рис. 4.4 Датчик-распределитель зажигания 38.3706. 1 - валик; 2 - маслоотражательная муфта; 3 - бесконтактный датчик; 4 - корпус вакуумного регулятора; 5 - мембрана; 6 - крышка вакуумного регулятора; 7 - тяга вакуумного регулятора; 8 - опорная пластина центробежного регулятора; 9 - ротор распределителя зажигания; 10 - боковой электрод с клеммой; 11 - крышка; 12 - центральный электрод с клеммой; 13 - уголек центрального электрода; 14 - резистор; 15 - наружный контакт ротора; 16 - пластина центробежного регулятора; 17 - грузик; 18 - опорная пластина бесконтактного датчика; 19 - экран; 20 - корпус. Крышка датчика-распределителя зажигания сделана из специального токонепроводящего материала. Она имеет центральный электрод с клеммой, подпружиненный уголёк центрального электрода и боковые электроды с клеммами. Крышка на датчике-распределителе закрепляется с помощью двух пружинных защёлок расположенных друг напротив друга. С целью уменьшения конденсации паров, внутри крышки предусмотрена вентиляция полости корпуса распределителя через два небольших отверстия в крышке и на дне корпуса. Высоковольтное напряжение подаётся от катушки к центральному электроду крышки. Ток проходит через подпружиненный уголёк и попадает на центральный электрод ротора распределителя. Далее ток проходит через помехоподавляющий резистор к боковому электроду ротора. Ротор жёстко связан с валиком датчика-распределителя. При вращении валика ротор вращается с ним же, передавая ток к боковым электродам крышки распределителя. Обслуживание крышки сводится в поддержании её в чистоте как снаружи, так и внутри. Концом плоского надфиля зачищают боковые электроды в крышке распределителя. Этим облегчается стекание высоковольтного импульса с наружного электрода ротора на боковой электрод крышки, что предупреждает нежелательное стекание в другом месте и способствует подводу повышенного напряжения к электродам свечи. Необходимо обратить внимание и на подвижность центрального подпружиненного угольного электрода крышки. Были случаи, когда "уголек" заклинивался в отверстии крышки и уже не прижимался пружиной к центральному контакту ротора. Это приводило к сгоранию угольного электрода и отказу системы зажигания. При обслуживании системы зажигания обратите внимание на ротор. При необходимости центральный контакт ротора протереть тряпкой смоченной в бензине, ацетоне или растворителе, а боковой можно зачистить надфилем или наждачной бумагой. Если на роторе обнаружено обугливание, замените его. Если у вас в пути перегорел помехоподавляющий резистор, то его можно заменить кусочком провода подходящим по длине. А если ротор коротит на "массу", подложите под него полиэтиленовый пакет, свёрнутый в два-три слоя. Поставьте на место ротор, а торчащие концы пакета обрежьте ножом. Датчик Холла - магнитоэлектрический, получил свое название по имени Э. Холла, американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление. Бесконтактные клавишные переключатели на основе эффекта Холла применялись за рубежом довольно широко уже с начала 70-х годов. Достоинства этого переключателя - высокая надежность и долговечность, малые габариты, а недостатки - постоянное потребление энергии и сравнительно высокая стоимость. Рассмотрим принцип действия датчика Холла. На рисунке 4.5 представлена схема для проверки датчика Холла на снятом распределителе зажигания. Датчик имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен полупроводник, по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны - постоянный магнит. В щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями. При вращении экрана, когда его прорези оказываются в зазоре датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током, и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор. Датчик Холла не обслуживается, неисправный заменяют новым. Проверка датчика Холла. С выхода датчика снимается напряжение, если в его зазоре находится стальной экран. Если экрана в зазоре нет, то напряжение на выходе датчика близко к нулю. На снятом с двигателя датчике-распределителе зажигания датчик можно проверить по схеме, приведенной на рис. 4.5, при напряжении питания 8-14 В. Медленно вращая валик датчика-распределителя зажигания, измерьте вольтметром напряжение на выходе датчика. Оно должно резко меняться от минимального (не более 0,4 В) до максимального (не более, чем на 3 В меньше напряжения питания). Рис 4.5. Схема для проверки датчика Холла на снятом распределителе зажигания. 1 - датчик-распределитель, 2 - резистор 2 кОм, 3 - вольтметр. На автомобиле датчик можно проверить по схеме, приведенной на рис. 4.6. Между штепсельным разъемом датчика-распределителя зажигания и разъемом жгута проводов подключается переходной разъем 2 с вольтметром. Включите зажигание и медленно поворачивайте специальным ключом коленчатый вал. Вольтметром проверьте напряжение на выходе датчика. Оно должно быть в указанных выше пределах. Рис. 4.6. Схема для проверки датчика Холла на автомобиле 1 - датчик-распределитель зажигания, 2 - вольтметр с пределом шкалы не менее 15 В, 3 - разъём датчика Холла. Центробежный регулятор (ЦБ) и вакуумный регулятор служат для автоматической регулировки угла опережения зажигания. Взаимодействие этих устройств обеспечивает получение соответствующего угла опережения зажигания для существующих в данный момент частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. Принцип действия центробежного регулятора рассмотрим на рисунке 4.7. Центробежный регулятор вращается вместе с ротором аппарата зажигания, который расположен асимметрично с кулачком 3 (ротор на рисунке не изображен). Рис. 4.7 Принцип действия центробежного регулятора: а - статическое состояние, б - рабочее состояние: 1 - пружина, 2 - грузики, 3 - кулачок, 4 - ось грузика, 5 - нижний диск, б - штифт грузика, 7 - сегмент, 8 - корпус аппарата зажигания. Грузики 2 установлены на осях 4, укрепленных на нижнем диске 5, жестко связанном с осью регулятора. Кулачок 3 и соединенный с ним верхний сегмент 7 надеты на ротор распределителя. Верхний сегмент шарнирно соединен с грузиком 2 с помощью штифта 6, который входит в отверстие.  Регулятор работает на принципе использования центробежных сил, воздействующих на грузики. При увеличении частоты вращения ротора аппарата зажигания грузики, отклоняясь наружу, приводят к повороту кулачка в направлении вращения. Величина угла поворота кулачка определяется равновесием между центробежной силой, воздействующей на грузики, и силой натяжения пружин. Дальнейшее увеличение частоты вращения приводит к тому, что состояние равновесия этих сил происходит при другом угле поворота кулачка. Поворот кулачка в том же направлении, что и вращение ротора, приводит к подаче более раннего управляющего импульса датчика Холла. Таким образом, угол опережения зажигания увеличивается, и зажигание происходит раньше. Уменьшение частоты вращения приводит к уменьшению угла опережения зажигания. Если в регуляторе обе пружины одинаковы, то характеристика угла опережения зажигания как функция числа оборотов линейна. Если же используются две разных пружины, то при малой частоте вращения больше вытягивается более слабая пружина, а при достижении определенной частоты в работу включается более сильная пружина, замедляя увеличение угла опережения зажигания. При этом характеристика последнего становится нелинейной. Максимальный угол опережения зажигания ограничен механически в результате ограничения поворота кулачка в крайнем положении. Кулачок может поворачиваться грузиками на 15-15,5о градусов относительно валика. Соответственно угол опережения зажигания по коленвалу будет 30-31о, т. к. частота его вращения в два раза больше частоты вращения валика датчика-распределителя. Вакуумный регулятор служит для увеличения угла опережения зажигания при уменьшении нагрузки двигателя (и наоборот). Для этого используется разрежение, создаваемое в диффузоре карбюратора. Расположение входного отверстия трубопровода, соединяющего карбюратор с регулятором, выбрано так, чтобы при полной нагрузке, холостом ходе и запуске двигателя разрежение не поступало на регулятор или было незначительным. Вследствие этих соображений входное отверстие размещается перед дроссельной заслонкой. При открывании дроссельной заслонки ее край проходит мимо входного отверстия трубопровода и разрежение в нем увеличивается. Работа вакуумного регулятора представлена на рисунке 4.8. Рис. 4.8. Принцип действия вакуумного регулятора: а - холостой ход; б - частичная нагрузка; в - полная нагрузка. Разрежение через эластичный трубопровод 1 поступает в вакуумную камеру регулятора, находящуюся с левой стороны от диафрагмы 3.  При работе двигателя на холостом ходу разрежение невелико и регулятор не работает (рис. 4.8, а). По мере увеличения нагрузки (т. е. по мере открытия дроссельной заслонки) увеличивается разрежение в вакуумной камере регулятора. Вследствие разницы давлений (разрежения в вакуумной камере и атмосферного давления) эластичная диафрагма 3 прогибается влево, преодолевая сопротивление пружины 2 и увлекая за собой тягу 5. Эта тяга шарнирно соединена с диском 6, на котором расположен датчик Холла. Перемещение тяги влево (при увеличении разрежения) приводит к повороту опорной пластины вместе с датчиком Холла 7 в направлении, противоположном направлению вращения экрана (рис. 4.8, б). Происходит более ранняя подача управляющего импульса с датчика Холла на коммутатор, а, значит, и более раннее зажигание. Максимальный поворот диска, а, следовательно, и максимальный угол опережения зажигания ограничены механически. При перемещении дроссельной заслонки в полностью открытое положение разрежение уменьшается, пружина 2 вызывает перемещение диафрагмы, тяги и диска в противоположном направлении, в результате чего уменьшается угол опережения зажигания (более позднее зажигание). При полностью открытой дроссельной заслонке регулятор не работает (рис. 4.8, в). Проверка центробежного и вакуумного регуляторов Проверка центробежного регулятора при работающем двигателе: - снять крышку с датчика-распределителя;  - повернуть рукой до упора ротор и отпустить; - наблюдать возвращение ротора в исходное положение. Если он не возвращается, значит, растянуты или оборваны пружины, или большое трение на валу кулачка. Свечи зажигания. Одним из важнейших элементов, определяющих качественную работу двигателя, являются свечи зажигания. От состояния свечи зависит качественный запуск двигателя, стабильность его работы на холостом ходу, приемистость автомобиля, максимально достижимая скорость, расход топлива. Устройство обычной свечи зажигания показано на рисунке 4.9. Рис. 4.9 Основные элементы свечи зажигания: 1 - резьба; 2 - торец корпуса (ободок); 3 - боковой электрод; 4 - центральный электрод; 5 - тепловой конус изолятора Воспламенение топливовоздушной смеси происходит следующим образом. Высокое напряжение на электродах ионизирует пространство между ними и вызывает проскакивание искры. Искра нагревает некоторое небольшое по объему количество смеси до температуры воспламенения. Далее пламя распространяется по всему объему камеры сгорания. При нормальных условиях (состав смеси, давление, влажность, температура) для воспламенения смеси требуется весьма незначительная энергия и "пробивное" напряжение не более 10 кВ. В целях получения более надежного зажигания смеси при любых условиях применяют системы зажигания высокой энергии (энергия увеличена в 100 и более раз, "пробивное" напряжение - до 25 кВ). Условия работы свечи очень напряженные. На работающем двигателе она контактирует с продуктами сгорания при температуре до 2700oС и давлении 5...6 МПа (50...60 кгс/см2). В камере сгорания температура газовой среды колеблется от 70 до 2000...2700oС. Окружающий изолятор воздух подкапотного пространства может иметь температуру от -60 до +80oС. При всем этом температура нижней части изолятора у современных свечей должна быть в пределах 400-900oС (ранее 500-600oС). Диапазон 400-900oС - тепловые пределы работоспособности (температуры самоочистки и перегрева) свечей зажигания.  При температуре ниже 400oС даже при нормальном составе смеси, маслоотражательных колпачках и кольцах на тепловом конусе возможно отложение нагара. Искры между электродами временами вообще не будет - в работе двигателя появятся перебои. При температуре теплового конуса более 900oС происходит воспламенение рабочей смеси уже не искрой, а от соприкосновения с раскаленным изолятором, электродами, с частицами сгоревшего нагара. В этом случае наступает калильное зажигание. Двигатель продолжает "работать" и при выключенном зажигании. Из-за перегрева начинаю выгорать (сплавляться) электроды, изолятор, появляется эрозия торца корпуса. Теплоотдача свечи определяется целым рядом параметров: длиной резьбы и теплового конуса, зазором между тепловым конусом и корпусом, длиной верхней части изолятора и ребра (канавки) на нем, теплопроводностью материалов (изолятора, электродов, корпуса и т. д.). Теплоотдача свечи характеризуется калильным числом (входит в обозначение свечи). Калильное число условно означает время в секундах, по истечении которого на свече, установленной на специальном двигателе (работающем в определенном режиме), возникает калильное зажигание, т. е. воспламенение рабочей смеси не от искры, а от раскаленных изолятора, электродов, корпуса. Расшифровка обозначения свечей следующая: А - резьба М14х1,25-бе; цифра после буквы - калильное число; буквы после цифры Д - длина резьбы 19 мм ("длинная резьба"); В - выступающий за торец тепловой конус; через черточку сообщается порядковый номер разработки. Зарубежные аналоги для свечей А17ДВР, А17ДВРМ - Bosch WR7DC, Brisk LR15TC, Champion RN9YC, Motor Kraft AG252, NGK BP6ES, Beru Z20. Свечи А17ДВР, А17ДВРМ содержат помехоподавляющий резистор, зазор между электродами 0,7-0,8 мм. Нельзя устанавливать свечи с короткой резьбой вместо свечей с длинной резьбовой частью. Перед тем как вывернуть свечу, отверните её так, чтобы она осталась ввернутой на 1-2 ниточки своей резьбы. Продуйте сжатым воздухом гнездо свечи. После этого свечу выверните. Диагностика свечи зажигания. Состояние свечи зажигания может многое рассказать о состоянии двигателя. Поводом для осмотра свечей, не считая очередного обслуживания, обычно являются отклонения в работе двигателя.  Свеча в нормальном состоянии, если: резьба 1 сухая, а не мокрая; ободок 2 - темный с тонким слоем нагара (копоти); цвет электродов 3, 4 и изолятора 5 - от светло-коричневого до светло-желтого, светло-серого, белесого. О неисправностях свечей зажигания свидедельствуют: мокрая резьба (бензин, масло); ободок покрыт черным рыхлым нагаром с пятнами; электроды и изолятор темно-коричневые с пятнами, иногда на сгибе бокового электрода желтое пятно. У неработающей свечи ободок, электроды и конус изолятора покрыты нагаром и мокрые. Если свеча негерметична, появляется темный ободок снаружи изолятора у металлического корпуса. Если черной копотью покрыты корпус, изолятор и электроды, то возможные причины: длительная работа на холостом ходу, переобогащение топливной смеси, нарушение зазоров между электродами свечи, неисправность свечи. Замасленная свеча. Если двигатель с большим пробегом, и все свечи примерно в одинаковом состоянии, вероятнее всего причиной являются: износ цилиндров, поршней, колец. Бывает появление масла в период обкатки двигателя, но это явление временное. Если масло обнаружено на одной свече, скорее всего, подгорел выпускной клапан. При этом двигатель работает на холостом ходу неравномерно. Ремонт лучше не откладывать, так как за клапаном может обгореть его седло.  Выгоревшие или сильно корродированные электроды, поясок, изъязвленный тепловой конус изолятора говорят о перегреве свечи. Перегрев бывает при использовании низкооктанового бензина, неверной установке момента зажигания, слишком бедной смеси. Причиной оплавления электродов, повреждения теплового конуса изолятора является слишком раннее зажигание. Поменяв свечи местами, можно узнать нечто большее. Если свеча продолжает "зарастать" нагаром и в другом цилиндре - значит, она неисправна. А если нормальная свеча из соседнего цилиндра в данном цилиндре покрылась нагаром, как и предыдущая, значит неисправность в кривошипно-шатунном механизме цилиндра. Установка свечей в рациональное положение позволяет улучшить процесс сгорания. Для правильной установки новых свечей нужно сделать отметку маркером в верхней части свечи, напротив бокового электрода, и на свечном ключе. Совместите метки и заверните свечу так, как показано на рис. 4.10. Выбор положения свечи при затяжке определяется допустимым моментом - 30,6-39 Нм. Рис. 4.10. Нерациональное (слева) и рациональное положение свечи зажигания (справа). Рациональное положение более благоприятно сказывается на устойчивой работе двигателя на холостом ходу, мощности, экономичности. При нерациональном положении нагар покрывает все стенки камеры сгорания, при рациональном - нагар образуется только на краю днища поршня. У новых или очищенных свечей проверьте круглым щупом зазор между электродами свечи, он должен быть 0,7-0,8 мм. Если зазор не соответствует норме, отрегулируйте его, подогнув центральный электрод. Вверните свечи рукой на несколько оборотов. Для затяжки свечей используйте свечной ключ. Его размер ~20,6 мм (20,638мм = 13/16 дюйма). Коммутатор. Коммутатор сложное электронное устройство, содержащее в себе микросхему, мощный выходной транзистор, стабилитроны, конденсаторы, резисторы. Коммутатор служит для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания по управляющим импульсам от датчика Холла. В схеме коммутатора имеется устройство для автоматического регулирования периода накопления тока в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Величина импульсов тока составляет 8-9 А. Кроме того, предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания при неработающем двигателе, но включенном зажигании. Через 2-5 сек, после остановки двигателя, выходной транзистор запирается, не создавая при этом искры на свечах зажигания. При выходе из строя коммутатор не ремонтируется, заменяется новым. 4.3 Угол опережения зажигания Установка угла опережения зажигания. Зажигание топливной смеси должно происходить в течение такта сжатия, перед верхней мёртвой точкой. Угол между положением коленчатого вала в момент появления искры и положением его в ВМТ на такте сжатия называется углом опережения зажигания (УОЗ). Этот угол должен быть таким, чтобы в данных условиях работы двигателя обеспечивалась максимальная мощность при наименьшем потреблении топлива. Начальный угол опережения зажигания нужно устанавливать с максимальной точностью. В противном случае отклонения при больших частотах вращения коленчатого вала резко возрастают, снижается мощность, ухудшается тепловой режим, увеличивается расход топлива и содержание СО, возникают детонационные стуки, которые не всегда слышно. На рисунке 4.11 показаны фазы подачи искры зажигания при разных углах опережения. Рис. 4.11 Момент зажигания: а - до ВМТ; б - в ВМТ; в - за ВМТ; ВМТ - верхняя мёртвая точка; "+" - опережение зажигания; "-" - запаздывание зажигания Установка момента зажигания - это возможность воспламенения смеси при определённом положении поршня относительно ВМТ. Момент зажигания топливовоздушной смеси в камере сгорания - момент образования искры между электродами свечи. При установке УОЗ необходимо ориентироваться по коленчатому валу (шкиву). Зажигание до ВМТ (опережение), в ВМТ и за ВМТ (запаздывание) принято оценивать в угловых градусах по коленчатому валу со знаком "+" или "-". Для двигателей 1,7 л и 1,8 л УОЗ должен быть 1±1 градус, при частоте вращения коленвала 750-800 об/мин. Наиболее точно установить УОЗ можно при помощи стробоскопа. Для лучшей видимости метку шкива коленчатого вала можно обозначить белой краской с помощью иголки или зубочистки. Направьте мигающий поток света на метку 4 (рис. 4.11) шкива коленвала, которая при правильно установленном моменте зажигания на холостом ходу двигателя должна находиться на передней крышке двигателя ближе к метке 3. Если метки не совпадают, ослабьте гайку крепления датчика-распределителя и поверните его на необходимый угол. Для увеличения УОЗ (в сторону "+") корпус датчика-распределителя нужно повернуть против часовой стрелки, а для уменьшения (в сторону "-") - по часовой стрелке. Снова проверьте УОЗ. Затяните гайку крепления датчика-распределителя. Для бензина с октановым числом 95, УОЗ устанавливают больше, чем для АИ-92 (т. е. раньше). 4.4 Бесконтактная и контактная система зажигания Основные достоинства бесконтактных систем относительно контактных систем очевидны: - контакты прерывателя не обгорают (как при КСЗ) и не загрязняются (как при КТСЗ); нет необходимости длительное время устанавливать момент зажигания; не контролируется и не регулируется угол замкнутого (разомкнутого) состояния контактов, так как контактов просто нет. В результате двигатель не теряет мощности; - так как нет размыкания контактов кулачком и нет биения и вибрации ротора распределителя - не нарушается равномерность распределения искры по цилиндрам. - повышенная энергия разряда в свече при БТСЗ надежно обеспечивает воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Это особенно важно при разгоне, когда условия для воспламенения смеси неблагоприятны из-за ее временного обеднения, не компенсируемого ускорительным насосом. Примерно на 20% снижается содержание СО в отработавших газах и на 5% расход топлива.  - обеспечивается уверенный пуск холодного двигателя при низких температурах при падении напряжения до 6 В.  Переделка контактной системы зажигания на бесконтактную достаточно простая. Для этого необходимо приобрести: датчик-распределитель зажигания; катушку зажигания; коммутатор; свечи с зазором 0,7-0,8 мм; блок управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ ); жгут проводов трамблер-коммутатор. Приобретенные элементы установите на место. Проложите жгут проводов трамблера-коммутатора рядом со жгутом штатной электропроводки. Подключите новый жгут проводов: - провод голубой с черным - к клемме “Б” катушки зажигания; - красный с коричневым - к клемме “К” катушки зажигания; - черный провод - к “массе” под гайку крепления коммутатора; - провод серый с красным – к ЭМ-клапану карбюратора; - разъединить двухконтактный разъём (находится между АКБ и катушкой) и подключить ответную часть разъёма от нового жгута. После монтажа запустить двигатель и установить УОЗ 1±1 градус. Вопросы для самопроверки: 1. Назовите назначение системы зажигания для бензиновых двигателей. 2. Каким образом электрическая энергия постоянного тока аккумуляторной батареи преобразуется в высоковольтное напряжение, подаваемое на свечи. 3. Перечислите главные элементы, входящие в систему зажигания. 4. Объясните устройство высоковольтной катушки. 5. Объясните назначение и устройство прерывателя-распределителя. 6. Приведите маркировку свечей зажигания. Расшифруйте маркировку свечи зажигания. 7. Объясните устройство и принцип действия центробежного регулятора. 8. Объясните устройство и принцип действия вакуумного регулятора. Следующие два часа занятий (10.00 – 11.40) практическое занятие 4 (лабораторная работа 3) по теме «Система электростартерного пуска». Содержание практического занятия 4 (лабораторная работа 3) смотрите на образовательном портале в разделе «Задания». Уважаемые студенты! Следующие занятия по предмету состоятся в очной форме. С уважением к Вам, Риф Гарифович.