Принцип работы двигателя на ваз

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 05.10.2024

Prosta4ok › Блог › Основные принципы работы инжекторного двигателя.

Наибольшее применение в автомобилестроении нашел так называемый двигатель Отто — двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, в котором энергия, выделяемая при сгорании топлива, превращается в механическую энергию поступательного движения поршня. В этом двигателе топливовоздушная смесь (на базе бензина или газа) приготавливается вне камеры сгорания с помощью смесеобразующих устройств. Смесь всасывается в камеру сгорания движущимся вниз поршнем. При движении поршня вверх смесь сжимается и в нужный момент поджигается. В результате сгорания топлива с выделением большого количества тепла давление в цилиндре резко повышается, и поршень с отдачей энергии через коленчатый вал снова идет вниз. После каждого сгорания отработавшие газы выводятся из цилиндра и вновь всасывается свежая топливовоздушная смесь. Такой газообмен проходит по четырехтактному принципу. Для совершения одного рабочего цикла требуются два оборота коленчатого вала. Для управления газообменом в цилиндре используются впускной и выпускной клапаны. Степень сжатия во втором такте определяется отношением суммы рабочего объема цилиндра Vh и объема камеры сгорания Vс
к объему камеры сгорания Vc и в зависимости от конструкции может составлять от 7 до 13 единиц.

Для получения большей мощности и равномерного вращения коленчатого вала двигатели автомобилей делают многоцилиндровыми. В нашей стране (в частности, на ВАЗе) наибольшее распространение получил четырехцилиндровый двигатель, в котором за два оборота коленчатого вала получается уже не один, а четыре рабочих хода. Для равномерной и плавной работы многоцилиндрового двигателя такты в разных цилиндрах чередуются в определенной последовательности, которая называется порядком работы цилиндров.

Топливовоздушная смесь

Топливовоздушная смесь приготавливается вне камеры сгорания и поступает в цилиндры на такте впуска. Для того чтобы двигатель работал оптимально, топливо необходимо подавать в цилиндр в определенной пропорции с воздухом. Наиболее полное сгорание происходит, если смесь состоит из 14,7 части воздуха и одной части паров бензина. Такое соотношение “воздух—топливо” называется стехиометрическим. Степень отклонения реального состава топливовоздушной смеси от стехиометрического определяется коэффициентом избытка воздуxa а:

— если a=1, то реальный расход воздуха соответствует теоретической потребности;
— если a меньше 1, то воздуха недостаточно для стехиометрического сгорания, топливовоздушная смесь обогащенная. В диапазоне a=0,95—0,8 двигатель развивает свою максимальную мощность;
— при a>1 топливовоздушная смесь обедненная. В диапазоне a=1,05—1,2 достигается максимальная топливная экономичность работы двигателя;
— при a>1,3 топливовоздушная смесь становится трудновоспламеняемой, двигатель начинает работать с перебоями.

Влияние коэффициента воздуха a на мощность Р и удельный расход воздуха bе: а) богатая смесь (недостаток воздуха), б) бедная смесь (избыток воздуха)

Влияние коэффициента воздуха на токсичность отработавших газов: а) богатая смесь (недостаток воздуха); б) бедная смесь (избыток воздуха)

Чтобы разобраться, какая же топливовоздушная смесь и при каких условиях является оптимальной для двигателя, рассмотрим его основные рабочие режимы:

— холодный пуск. При холодном пуске всасываемая топливовоздушная смесь обедняется. Это происходит в результате недостаточного перемешивания воздуха с топливом, недостаточного испарения топлива и усиленного оседания топлива на стенках впускных труб. Для компенсации этого явления и облегчения пуска холодного двигателя требуется подача дополнительного количества топлива в момент пуска (a<1);

— послепусковая фаза. После пуска при низких температурах на короткое время требуется обогащение смеси (a<1) путем подачи дополнительного количества топлива до тех пор, пока не повысится температура в камере сгорания и не улучшится смесеобразование в цилиндре. Дополнительно за счет богатой смеси достигается больший крутящий момент, что способствует переходу к нужным оборотам холостого хода;

— прогрев двигателя. За пуском и послепусковой фазой следует прогрев двигателя. В связи с тем что при пониженных температурах смесеобразование ухудшено (например, из-за слабого перемешивания воздуха с топливом, а также образования капель топлива), во впускной трубе образуется пленка топлива, которая испаряется только при достижении высоких температур. Поэтому при пониженных температурах топливовоздушную смесь необходимо обогащать (a<1). У двигателей, оснащенных каталитическим нейтрализатором, в диапазоне температур от + 15 до +40оС топливовоздушная смесь обедняется (a>1). Это делается специально для быстрого прогрева нейтрализатора до рабочих температур;

— частичные нагрузки. Для двигателей, оснащенных каталитическим нейтрализатором, при частичных нагрузках необходимо точно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси (a=1). Для двигателей без нейтрализатора главным критерием оптимальности топливовоздушной смеси является минимальный расход топлива (a=1,05—1,2);

— полная нагрузка. При полностью открытой дроссельной заслонке двигатель должен достигать своего наибольшего крутящего момента или максимальной мощности. Для этого топливовоздушная смесь должна быть обогащенной до a=0,8—0,9;

— ускорение. При быстром открытии дроссельной заслонки состав топливовоздушной смеси кратковременно обедняется вследствие ограниченной способности топлива к испарению при повышении давления во впускной трубе. Поэтому для предотвращения этого явления и достижения хороших разгонных характеристик автомобиля топливовоздушную смесь необходимо обогащать (a<1);

— принудительный холостой ход. В этом режиме автомобиль замедляется, двигаясь по инерции. С целью экономии топлива в определенном диапазоне оборотов двигателя топливоподача может полностью прекращаться;

— высотная коррекция. С ростом высоты над уровнем моря плотность воздуха падает. Это означает, что при движении в горах всасываемый в двигатель воздух имеет меньшую массу, чем на равнине. Если это явление не учитывать в расчетах, то топливовоздушная смесь будет переобогащаться, что, в свою очередь, приведет к проблемам с пуском двигателя, с ходовыми качествами автомобиля, а также к повышенному расходу топлива.
И напоследок видео работы двигателя))

Автомобиль ВАЗ-2109 комплектовался тремя силовыми агрегатами объемом 1,1, 1,3 или 1,5 литра. За исключением рабочего объема и, соответственно, высоты, моторы «девятки» в остальном не отличаются друг от друга. Изначально все устанавливаемые двигатели были карбюраторными, и лишь в начале двухтысячных годов производитель стал комплектовать машины впрысковыми моторами. Ниже будет рассмотрено устройство двигателя «девятки» на примере 1,5-литрового инжекторного мотора ВАЗ-2111, он также устанавливался на ВАЗ-2110 и 2114 ранних годов выпуска.

Итак, «сердце» автомобиля ВАЗ-2109 –четырехтактный четырехцилиндровый восьмиклапанный «атмосферник», работающий на бензине, с верхним расположением распредвала. В отличие от заднеприводных ВАЗ-2106 и ВАЗ-2103, у переднеприводных моделей 2109, 2110, 2114 и остальных мотор располагается поперечно. Цилиндры нумеруются от шкива коленвала, порядок их работы 1-3-4-2. Электронное управление осуществляется контроллером «Январь», Bosch или GM.

Устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя

Устройство блока цилиндров двигателя ВАЗ-2111 идентичен блоку 21083. Отлит он из чугуна, диаметр цилиндров составляет 82 мм, в случае замены поршневой группы его можно увеличить на:

0,4 при первом ремонте;
0,8 при втором.

Коленвал

Коленчатый вал размещается внизу блока и вращается на пяти коренных подшипниках, имеющих съемные крышки, крепление которых к блоку осуществляется болтами. Крышки невзаимозаменяемы и маркируются рисками на внешней стороне. Средняя опора коренного подшипника имеет гнезда, в которые устанавливаются опорные полукольца, исключающие осевое смещение коленвала. Переднее полукольцо изготавливается из сплава стали и алюминия, заднее – из металлокерамики. При появлении люфта коленчатого вала полукольца подлежат замене.

Вкладыши подшипников – опорных и шатунных – тонкостенные, выполнены из сталеалюминиевого сплава. На внутренней стороне всех верхних коренных вкладышей, за исключением вкладыша третьей опоры, имеются канавки.

Устройство кривошипа (коленвала двигателя) следующее: он чугунный, имеет четыре шатунных и пять коренных шеек. Заодно с валом отлиты восемь противовесов. Внутри вала просверлены каналы, закрытые заглушками и имеющие двойное назначение:

по ним подается масло у шатунным шейкам от коренных;
они очищают масло, поскольку центробежной силой к заглушкам отбрасываются все механические примеси, не задержанные фильтром.

Последнее обстоятельство необходимо учитывать при капремонте двигателя, и при снятии коленвала, а особенно при балансировке нужно прочищать каналы от накопившихся отложений. Заглушки после прочистки заменяются на новые.

К передней части коленвала крепится шкив привода распредвала, а к нему – приводной шкив генератора, который работает еще и как демпфирующее устройство, благодаря упругому элементу между внешней и внутренней частями шкива. К заднему концу при помощи шести болтов крепится чугунный маховик. У него имеется зубчатый венец, предназначенный для запуска мотора при помощи стартера. Помимо этого, на его поверхности есть конусная лунка-метка, предназначенная для определения ВМТ после того, как двигатель собран.

Поршневая группа

Шатуны изготавливаются из стали, имеют двухтавровое сечение. Крышки обрабатываются вместе с шатунами, и потому не являются взаимозаменяемыми. На них и на шатунах штампуется номер цилиндра.

Поршневые пальцы представляют собой стальные трубки. Они свободно плавают в бобышках поршней, в которых фиксируются при помощи стопорных колец.

Устройство поршней: поршни выполнены из алюминиевого сплава, имеют три канавки в верхней части под поршневые кольца. Комплект колец для каждого поршня состоит из двух компрессионных и одного маслосъемного. Компрессионные кольца не позволяют газам попасть в картер двигателя, а маслосъемное удаляет масло со стенок цилиндра и отводит его к бобышкам для смазывания поршневого пальца.

Немного ниже располагаются отверстия для поршневого пальца (бобышки). В днище поршня имеется выточка, предназначенная для предотвращения загиба клапанов в случае обрыва приводного ремня ГРМ. У ВАЗ-2109 с объемом двигателя 1,3 литра оно плоское, поэтому обрыв ремня неизбежно приводил к выходу из строя всей поршневой группы и механизма газораспределения, и как следствие, к дорогостоящему ремонту.

Устройство головки блока и ГРМ

Головка блока (ГБЦ) у всех переднеприводных авто семейства ВАЗ, будь то 2109, 2110 или 2114 одна, общая для всех цилиндров. Они монтируется к блоку при помощи десяти винтов. При монтаже под нее подкладывается металлическая прокладка. Данная прокладка предназначена для одноразового применения, и повторно ее использовать нельзя. В верхней части ГБЦ имеется пять опор распредвала.

Распределительный вал двигателя автомобиля ВАЗ-2109, имеет индекс 21083. На некоторые двигатели устанавливаются валы 2110 или 2111, их устройство несколько отличается от 21083, что позволяет получить прирост мощности мотора. Отливается вал из чугуна, на нем расположены пять опор и восемь кулачков, открывающих клапаны. В действие он приводится с помощью зубчатого ремня от шкива коленвала. Правильно установить валы относительно друг друга можно при помощи установочного выступа на задней крышке ремня ГРМ и меток на приводных шестернях и маховике.

В ГБЦ запрессованы седла, а та же направляющие втулки клапанов. На внутренней стороне втулок имеются канавки для подвода смазки, сверху втулки закрываются маслоотражательными колпачками.

Клапаны изготавливаются из стали, причем головка впускного – из жаропрочной. Монтируются они наклонно в один ряд. Впускной клапан большего диаметра чем выпускной. Зазоры между клапанами и кулачками распредвала регулируются при помощи регулировочных шайб, обладающих повышенной износостойкостью.

Толкатели представляют собой металлические стаканчики, движущиеся в отверстиях ГБЦ. Для улучшения износоустойчивости поверхность, соприкасающаяся с торцами стержней клапанов, цементируется.

Смазывание деталей

Устройство смазки двигателя автомобиля ВАЗ-2109 (2110) комбинированное. К коренным и шатунным подшипникам, а также к опорам распредвала масло подается под давлением, цилиндры, поршни, пальцы и кольца, кулачки распредвала и толкатели смазываются разбрызгиванием, ко всем остальным сопряженным деталям смазка подается самотеком.

Спереди блока установлен масляный насос шестеренчатого типа с перепускным клапаном. Маслоприемник монтируется при помощи болтов на крышку второго коренного подшипника и корпус насоса. Маслофильтр неразборный, имеет перепускной и противодренажный клапаны. Подробно устройство системы смазки и других систем двигателя рассмотрено в отдельных статьях.

Вентиляция картера производится принудительно, газы отводятся через маслоотделитель.

Принцип работы и устройство двигателя

Двигатель внутреннего сгорания называется так потому что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя. Выделяемая в этом процессе энергия преобразуется в механическую работу.

В процессе эволюции ДВС выделились несколько типов двигателей, их классификация и общее устройство:

Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на:
- карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
- инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
- дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
Далее рассматриваются только поршневые двигатели, так как только они получили широкое распространение в автомобильной промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, высокая производительность.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Схема устройства двигателя.
Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.

Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала.
Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой. Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.

Принцип работы двигателя

Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:
1. Впуск топлива;
2. Сжатие топлива;
3. Сгорание;
4. Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.
Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

На заключительном этапе поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.

Системы двигателя

Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:
1. ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
2. Система смазки;
3. Система охлаждения;
4. Система подачи топлива;
5. Выхлопная система.
ГРМ — газораспределительный механизм

Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:
- Распределительный вал;
- Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
- Детали привода клапанов;
- Элементы привода ГРМ.
ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.

Система смазки

В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:
- Масляный картер (поддон);
- Насос подачи масла;
- Масляный фильтр с редукционным клапаном;
- Маслопроводы;
- Масляный щуп (индикатор уровня масла);
- Указатель давления в системе;
- Маслоналивная горловина.
Система охлаждения

Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:
- Рубашка охлаждения двигателя;
- Насос (помпа);
- Термостат;
- Радиатор;
- Вентилятор;
- Расширительный бачок.
Система подачи топлива

Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:
- Топливный бак;
- Датчик уровня топлива;
- Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
- Топливные трубопроводы;
- Впускной коллектор;
- Воздушные патрубки;
- Воздушный фильтр.
В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.

Выхлопная система

Система выхлопа предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:
- Выпускной коллектор;
- Приемная труба глушителя;
- Резонатор;
- Глушитель;
- Выхлопная труба.
В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.

Инженер АвтоВаза простыми словами объяснил мне устройство двигателя внутреннего сгорания, делюсь с вами

У вас есть автомобиль, но, к вашему стыду, вы не особо ориентируетесь в его устройстве и принципах работы? У вас есть два пути: или стать постоянным клиентом автосервиса, или попытаться разобраться самому, что же находится под капотом вашего железного коня и как это работает? А может вы просто любопытны и впитываете знания как губка. В любом случае заварите себе кружку вкусного чаю и устраивайтесь поудобней, я расскажу вам о принципе работы двигателя внутреннего сгорания, который в народе именуется ДВС. Чтобы не оперировать сложными терминами, я обратился к родственнику, который имеет большой опыт работы инженером-конструктором на АвтоВазе. Как оказалось обратился не зря, он простыми словами объяснил мне, как устроен двигатель внутреннего сгорания.

Сперва я спросил, как в двигателе используется энергия? На самом деле оказалось все очень просто. Топливо сгорает в цилиндре. Образовавшийся от горения газ приводит в движение поршень, который находится внутри каждого из цилиндров. Но как поршень приводится в движение? Для этого постоянно происходит следующий процесс - в цилиндр впрыскивается топливная смесь, сжимается и сгорает, в результате чего появляется тот самый газ, который приводит в движение поршень. В двигателе обычно несколько таких цилиндров: от 4 до 16. От их количества и объема зависит мощность мотора. Все выглядит вполне понятно и логично.

Далее в голове назрел еще один вопрос и я спросил у родственника:

Тут конечно некоторые могут призадуматься, ведь нужна неплохая фантазия все это представить, если ни разу не видел. Допустим, что с со всем этим разобрались, если нет, то смотрите рисунок 1.

Двигаемся дальше. Теперь нам интересно как топливо попадает в цилиндр? Он, что, не герметичный?

Серега легко ответил и на этот вопрос: Попадание топлива в цилиндр обеспечивает наличие впускного и выпускного клапанов. Во время движения поршня вниз открывается впускной клапан, и топливо попадает в цилиндр. Когда поршень поднимается, происходит открытие выпускного клапана, и из цилиндра выходят отработанные газы. Как правило, в современных моторах четыре клапана. Это сделано для того, чтобы впускать больше топлива и эффективнее избавляться от газов. Чтобы все работало синхронно, существует распределительный вал, утолщения которого давят на клапаны, заставляя их открываться. Соответственно, когда давления нет, клапаны закрываются. Наглядно все изображено на рисунке номер 2.

Как работает инжекторный двигатель?

Инжекторный двигатель – это довольно сложный механизм, работа которого должна быть хорошо отлажена, чтобы получить от него максимальную производительность. В статье подробно рассмотрен принцип работы инжекторного двигателя.Инжекторный двигатель – это довольно сложный механизм, работа которого должна быть хорошо отлажена, чтобы получить от него максимальную производительность. В статье подробно рассмотрен принцип работы инжекторного двигателя.

Прежде чем начать разговор об этом чуде техники, развеем некоторые мифы. Инжекторный двигатель работает по тому же принципу, что и дизельный, за исключением системы зажигания, однако, это не придает ему гораздо большей мощности, чем карбюраторному. Прибавка составит максимум 10%.

Центром всей системы является ЭБУ (электронный блок управления). Он носит много названий, «мозги», «компьютер» и так далее. По сути да, это компьютер, в который заложено огромное количество таблиц по составу смеси, времени впрыска топлива и прочего. Например, если обороты двигателя равны 1500, дроссельная заслонка открыта на 10 градусов, а расход воздуха составляет 23 кг, то в цилиндр будет поступать одно количество топлива. Если же вводные параметры изменяются, то и результат будет другим. Если с блоком управления возникают какие-то проблемы, например, слетает прошивка, то все идет прахом, двигатель либо начинает как попало работать, либо и вовсе перестает.

Датчики инжекторного двигателя

Все элементы можно поделить на исполнительные и датчики. Для начала мы рассмотрим датчики.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Этот элемент устанавливается перед воздушным фильтром, прямо на входе. В основе его работы лежит принцип разницы показаний. Так, через две платиновые нити проходит электричество. В зависимости от температуры их сопротивление меняется. Одна из нитей надежно укрыта от потока воздуха, что делает ее сопротивление неизменным. Вторая же охлаждается потоком, и на основании разницы величин, по тем же таблицам, о которых сказано выше, ЭБУ рассчитывает количество воздуха.

Датчик абсолютного давлении и температуры двигателя (ДАД)

Он используется либо в качестве альтернативы, либо вместе с вышеописанным для более высокой точности снятия показаний. Если вкратце, в нем имеется две камеры, одна из которых герметична и имеет внутри абсолютный вакуум. Вторая же камера подсоединяется к впускному коллектору, где создается разрежение во время такта впуска. Между этими камерами имеется диафрагма, а так же пьезоэлементы. Они вырабатывают напряжение при движении диафрагмы. Далее сигнал идет на ЭБУ.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)

Если посмотреть на шкив коленвала инжекторного двигателя, то можно рассмотреть на нем гребенку. Она магнитная. По всему периметру установлены зубцы. Всего их должно быть 60 штук, через каждые 6 градусов. Но двух из них нет, они нужны для синхронизации. Датчик положение коленчатого вала имеет в своем составе намагниченный стальной сердечный, а так же медную обмотку. При прохождении зубцов в обмотке возникает индукционный ток, напряжение которого зависит от скорости вращения шкива.

Датчик фаз (ДФ)

Не все двигатели им оснащались раньше, но сейчас его можно встретить практически везде. Он работает по принципу датчика Холла, то есть имеет диск с катушкой, а так же прорезь. Как только прорезь попадает на датчик, выходное напряжение на нем нулевое. Этот момент означает верхнюю мертвую точку такта сжатия первого цилиндра. Нужно это для того, чтобы ЭБУ мог генерировать напряжение для зажигания в нужном цилиндре, а так же контролировать такты. Чтобы, например, форсунка не открылась во время рабочего хода.

Датчик детонации

Он устанавливается на блоке цилиндров инжекторного двигателя. Как только в двигателе возникает детонация, по блоку передается вибрация. Датчик представляет собой пьезоэлемент, который генерирует напряжение, чем сильнее вибрации, тем выше напряжение. Соответственно, ЭБУ на основании его показаний корректирует момент зажигания. Но об этом позже.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

По сути своей, это обычный потенциометр. Опорное напряжение на нем, как правило, составляет 5 вольт. Так вот, в зависимости от того, на какой угол отклоняется дроссельная заслонка, меняется напряжение на контрольном выводе. Все просто.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

Этот датчик нужен для определения температуры двигателя. Если на карбюраторном двигателе он нужен просто для включения и выключения электровентилятора, то здесь он представляет собой более сложное устройство. Это термосопротивление, величина которого меняется в зависимости от температуры. Соответственно, меняется и напряжение, при прохождении через него.

Датчик кислорода

Он устанавливается в выхлопной системе, существуют системы с двумя датчиками. Его задача – отслеживать количество свободного кислорода в выхлопных газах. Например, если его слишком много, то это значит, что смесь вся не сгорает, а значит, надо обогатить. Если же кислорода меньше, чем значится в нормативных таблицах ЭБУ, то ее надо обеднить.

Исполнительные элементы

Исполнительные элементы получили свое название за то, что именно они вносят коррективы в работу двигателя. ТО есть, блок управления получает сигнал от датчика, анализирует его, после чего отправляет сигнал на исполнительный элемент.

Топливный насос

Начнем с системы питания. Он установлен в баке и подает топливо в топливную рампу под давлением 3,2 – 3,5 Мпа. Это позволяет гарантировать качественный распыл топлива в цилиндры. Как только повышаются обороты двигателя, повышается и аппетит, а значит в рампу надо подавать большее количество топлива для сохранения давления. Насос начинает вращаться быстрее по команде блока управления. Большинство современных автомобилей, начиная примерно с 2013 года выпуска, оснащаются топливным модулем, который включает в себя насос и встроенный фильтр. Это существенно сказывается на стоимости замены фильтра, потому что менять надо весь модуль. Некоторые производители в инструкциях пишут, что модуль устанавливается на весь срок службы авто, однако не стоит верить, что какой-то фильтр способен проходить больше 2 сезонов.

Форсунка

После того, как топливо прошло всю цепь провода, оно попадает в форсунку, которая дозирует его подачу в цилиндр. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан очень маленького диаметра, который обеспечивает распыл бензина в камеру сгорания. ЭБУ изменяет количество топлива, которое подается, при помощи временных промежутков, пока открыта форсунка. Как правило, это десятые доли секунды.

Дроссельная заслонка

Все мы когда-то видели карбюратор, заглядывали в него сверху. Так вот в нем имелись заслонки, которые перекрывали воздух. Здесь принцип тот же. Пожалуй, и рассказать больше нечего.

Регулятор холостого хода (РХХ)

Это тоже электромагнитный клапан, шток которого закрывает воздуховод, проходящий в обход дроссельной заслонки. В зависимости от напряжения, которое на него подает блок управления, он открывает этот самый канал.

Модуль зажигания

В принципе, это та же катушка зажигания, только их здесь четыре. При прохождении тока через первичную обмотку во вторичной коммутируется высокочастотный ток высокого напряжения, который подается на свечу.

Принцип работы инжекторного двигателя

Итак, после того, как мы разобрались в основных узлах инжекторного двигателя, посмотрим, как же он работает. После того как стартер провернул коленчатый вал, ДПКВ сообщил блоку управления, какой цилиндр в каком положении находится. В свою очередь, датчик фаз сообщил о тактах. Блок управления принял эту информацию к сведению и открыл форсунку в том цилиндре, в котором начинается такт впуска. Но открыл ее не просто так, а на строго определенный промежуток времени, который по таблицам соответствует показаниям ДМРВ или ДАД. Так сформировалась рабочая смесь.

Видео: как работает бензиновый инжекторный двигатель внутреннего сгорания

После того как здесь такт впуска закончился, начинается сжатие, в это время впуск происходит в другом цилиндре. Здесь же поршень доходит до верхней мертвой точки, о чем говорит ДПКВ и ДФ, соответственно, пора подавать напряжение на модуль зажигания, в нужный цилиндр. Для этого в блоке управления стоит два транзистора, которые берут на себя по два цилиндра.

Дальше, когда взрыв произошел, ЭБУ смотрит на показания датчик детонации и корректирует момент зажигания уже для следующего по ходу цилиндра. Но это еще не все. После этого, когда газы дошли до датчика кислорода, блок управления корректирует состав смеси, а именно, время открывания форсунки, что позволяет максимально эффективно использовать топливо и его сгорание. Если ЭБУ распознает недостаток кислорода, но при этом дроссельная заслонка остается открытой, то приоткрывается регулятор холостого хода.

Прогрев двигателя и датчик температуры двигателя

Этот момент стоит рассмотреть отдельно, скажем так, это небольшое уточнение. Итак, прогревочный режим двигателя никак не связан с показаниями некоторых датчиков, то есть, от них ничего не зависит. В частности, это ДМРВ и ДАД, а так же датчик детонации. В блоке, как уже говорилось, заложены определенные таблицы, их очень много, миллионы. Так вот, во время прогревочного режима ЭБУ работает строго по этим таблицам и никак иначе. Это значит, что если в него прописано соотношение воздуха к топливу 14,1:1, то так оно и будет. Эта цифра является общепринятой нормой для рабочей температуры. Так вот, пока температура двигателя не достигнет той, которая прописана в прошивке блока управления, то прогревочный режим не отключится. После ЭБУ начинает работать по датчикам.

Что лучше, инжекторный или карбюраторный двигатель?

Этот вопрос достаточно спорный, у каждой точки зрения есть много противников и приверженцев как среди простых водителей, так и среди специалистов, которые полностью понимают принцип работы инжекторного двигателя. Итак, карбюраторный двигатель отличает простота и прозрачность работы. То есть, если механик отрегулировал холостые обороты, то они такими и остались.

Что касается инжекторного двигателя, то ту все дело сводится к своевременному обслуживанию, а так же к качеству применяемых деталей.

Инжекторный двигатель ВАЗ

Переход от карбюраторной системы впрыска к инжекторной позволил увеличить мощность мотора, снизить расход топлива и повысить ресурс двигателя. Такие изменения происходят из-за более точного дозирования топлива на каждом режиме работы мотора и лучшего распыления горючего, в результате чего качество топливовоздушной смеси повышается.

Как устроен инжектор автомобилей ВАЗ

На все модели, от устаревшей ныне классики, до современных Ларгуса и Калины, устанавливают инжекторную систему, скомпонованную по одному принципу.
1. Информацию, которая необходима для дозирования топлива, впрыска горючего в цилиндры и создания искры зажигания поставляют датчики:
- массового расхода воздуха (ДМРВ);
- положения дроссельной заслонки (ДПДЗ);
- холостого хода (ДХХ);
- температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ);
- положения коленчатого вала (ДПКВ);
- детонации (ДД);
- кислорода (ДК).
1. Анализ информации и управление исполнительными устройствами осуществляет контроллер инжектора.
2. К исполнительным устройствам относят:
- топливные форсунки;
- систему зажигания.
Контроллер собирает информацию со всех датчиков и определяет алгоритм работы двигателя. Используя встроенную программу (прошивку), он определяет, сколько топлива нужно для каждого цилиндра, чтобы мотор работал в оптимальном режиме. В соответствии с показаниями (ДПКВ) контроллер определяет время впрыска в каждый цилиндр, а также время образования искры. С помощью (ДК) и (ДД) контроллер определяет, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь и при необходимости корректирует количество топлива и угол опережения зажигания (УОЗ). На автомобилях с установленными бортовым компьютером (БК) устанавливают датчик расхода топлива (ДРТ) и электронный спидометр. С помощью информации с этих устройств БК определяет количество горючего, которое двигатель использовал за единицу времени (минута, час, сутки) или какое-то (обычно 100 км) расстояние.

Неисправности инжектора ВАЗ

Инжекторный двигатель представляет собой сложную сбалансированную систему, в которой неисправность одного из блоков всегда влияет на общую работу системы. Современные инжекторные системы оснащены средствами самодиагностики, поэтому существует правило – если инжектор работает нормально, мощность и расход топлива соответствуют стандарту и не горит индикатор «Check Engine», не нужно диагностировать или настраивать его. Любое вмешательство в работу инжектора только ухудшит функционирование системы.

Видео - Почему не заводится инжекторный автомобиль

Снижение мощности двигателя

Если вы обнаружили, что ваша машина вдруг стала слабей тянуть или медленней разгоняется, проверку начинайте не с инжектора. В первую очередь проверьте состояние воздушного и топливного фильтров, затем определите давление колес, после чего измерьте компрессию мотора и с помощью стробоскопа проверьте УОЗ. Внимательно осмотрите шланг, который идет от впускного коллектора к вакуумному усилителю тормозов. Возможно, плохо затянут один из хомутов или происходит подсос воздуха в месте контакта с усилителем. Снимите шланг с впускного коллектора и заглушите входное отверстие резиновой или целлофановой заглушкой. Заведите двигатель, если холостые обороты увеличились хотя бы 2 – 3 процента, проблема в подсосе воздуха через шланг, неисправный штуцер или поврежденную мембрану вакуумного усилителя.

В последнюю очередь сравните метки на шкиве коленвала и шестерне (шестернях) распределительного вала (валов). При обнаружении любой неисправности устраните ее, в большинстве случаев это позволит решить проблему. Если же все параметры в норме, необходима диагностика инжектора. Для нее желательно использовать соответствующий сканер, который покажет, в каком из устройств или систем неисправность. Если сканера нет, можно обойтись без него.

Поставьте машину на нейтральную передачу и попросите помощника несколько раз резко и до упора нажать на педаль газа. Серый, сизый или черный дым из выхлопной трубы при нажатой до упора педали газа говорит о возможной неисправности ДПДЗ, ДПКВ, ДМРВ, ДД или ДК. Постоянный черный, серый или сизый дым, густота которого увеличивается при нажатой до упора педали газа, говорит о серьезном засорении или повреждении форсунок.

Резкое увеличение расхода топлива

Если расход топлива вырос больше, чем на 40 процентов, но мощность двигателя не снизилась или упала незначительно, проверьте исправность ДМРВ. При обрыве датчика или повреждении датчика контроллер считает, что цилиндры максимально наполнены воздухом, и подает наибольшее количество топлива. Такой режим позволяет сохранить поршни, кольца и головку блока цилиндров от повреждения, вызванного работой на излишне переобедненной смеси. Ведь скорость горения топливовоздушной смеси, в которой большой недостаток горючего в несколько раз выше, чем у нормальной. Поэтому вместо плавного сгорания, которое постепенно передает энергию поршням, происходит взрыв. В результате происходит разрушение и деформация головки, поршней и шатунов. Если ДМРВ исправен, проверьте проводку, которая соединяет его с контроллером, а также состояние колодок. Если ДМРВ, колодка и проводка исправны, необходима диагностика контроллера, для которой нужен сканер.

Тяжелый пуск горячего или холодного двигателя

Когда двигатель неожиданно стал с трудом заводиться, при этом в остальных режимах работает нормально, попробуйте завести его немного нажимая на педаль газа. Если это помогло, необходимо в первую очередь проверить состояние ДХХ. О том, как сделать это, читайте в статье (Диагностика инжектора). Если датчик поврежден, замените его, если исправен, то отключите аккумулятор, снимите воздушный фильтр и его патрубок, затем внимательно осмотрите дроссельную заслонку. Возможно, канал холостого хода забит смесью масла и пыли. Осмотрите патрубок воздушного фильтра – наличие масла внутри него говорит о неправильной работе системы смазки и необходимости чистки дроссельной заслонки.

Падение мощности на высоких оборотах

Если на высоких (свыше 4 тысяч в минуту) оборотах мощность падает даже при полностью выжатой педали акселератора (газ), необходимо провести такую же диагностику двигателя, как описано выше. Если мотор исправен, проблема в топливном насосе или редукционном клапане рампы. Измерьте давление в топливной магистрали до и после редукционного клапана, как описано в статье Диагностика инжектора.

Нестабильная работа двигателя

Плавающие холостые обороты, периодически появляющееся падение мощности или троение мотора, в большинстве случаев связаны с плохим контактом одного или нескольких датчиков или пережатым бензиновым шлангом. Поэтому проверку начинайте с постановки автомобиля на подъемник или смотровую яму. Проверьте подающий и обратный топливные шланги и трубки. При обнаружении помятостей трубок или перекрученного шланга, необходимо отремонтировать их. После этого проверьте состояние контактных колодок всех датчиков и бензонасоса, возможно одна из них грязная или окисленная. Если все колодки чистые, необходима проверка с помощью сканера, которая поможет выявить неисправность конкретного узла. Для такой проверки обратитесь в крупный, желательно дилерский, автосервис.

После того, как вы устранили проблему и наладили работу инжектора, посетите крупный дилерский автоцентр, чтобы провести сканирование системы. Это необходимо, чтобы проверить работу системы и обнаружить проблемы на начальной стадии. Если вы не профессиональный диагност инжекторых двигателей, то не проводите эту процедуру самостоятельно, даже при наличии сканера. Потому что только комплексный подход к диагностике – использование сканера и опыт диагноста позволят качественно проверить систему.

Принцип работы системы зажигания инжекторного двигателя

29 июля, 2018
Время прочтения:
Каждый цилиндр должен получить искру в строго определенное время. На старых моторах для этого использовался коммутатор – трамблер. Он подавал высоковольтный импульс от единственной катушки зажигания на нужную свечу. Поскольку принцип работы узла механический (обыкновенный бегунок с контактами), надежность оставляла желать лучшего.

На современных моторах применяется электронный модуль зажигания. Инжектор синхронизирует момент впрыска топлива с подачей искры. Двигатель работает более слажено, снижается расход топлива, растет экономичность. Есть и обратная сторона медали. Если отремонтировать механическую систему зажигания своими руками мог любой владелец «Жигулей» или «Москвича», то модуль зажигания нового образца требует знания схемы и определенных навыков.

Разумеется, вы можете обращаться в профильный сервис по любому поводу. Но тогда стоимость владения железным конем увеличится. Элементарная проверка модуля зажигания занимает несколько минут вашего времени, для этого необходим лишь тестер. Чаще всего, чтобы починить электронный модуль, надо лишь прозвонить провода и понимать принцип работы прибора.

В качестве примера рассмотрим аналогичный прибор, применяемый на инжекторных автомобилях ВАЗ. Работает модуль по старому доброму принципу: на вход подается питание 12 вольт, на выходных контактах формируется высокое напряжение для искрообразования.

Управление электронное, но принципы работы отличаются от простой безтрамблерной системы зажигания:
- Все компоненты находятся в одном корпусе. С одной стороны это удобно – меньше проводов и контактов – ниже вероятность поломки. С другой стороны – если сгорел модуль зажигания, его надо именно ремонтировать, просто заменить вышедший из строя элемент не получится.
- Устройство компактное, его удобно разместить в подкапотном пространстве.
- Питание модуля зажигания низковольтное, что повышает надежность устройства.
- Стоимость готового устройства невысока.
- Данный модуль зажигания имеет две катушки. Это способствует живучести прибора – каждый трансформатор нагружен в два раза меньше.
Секрет работы модуля в следующем: используется не четыре, а две катушки на 4 цилиндра. Мастера старой школы называют этот прибор двух искровой бобиной. Попеременное подключение каждой катушки формирует две искры: рабочую и холостую. За счет грамотного распределения по свечам, холостая искра зажигается в тот момент, когда в соответствующем цилиндре нет топливовоздушной смеси.

В результате мы получаем экономию на катушках (как следствие – снижение стоимости), и устойчивые характеристики работы мотора.

Сигнал на искрообразование дает коммутатор (выполняющий роль электронного трамблера). Перед тем, как проверить модуль зажигания, необходимо убедиться в том, что управляющие импульсы приходят на контактные колодки из коммутатора.

Этот блок отвечает за так называемое опережение зажигания, то есть формирует сигнал в нужный момент. Управляющий импульс о положении коленчатого вала выдает датчик Холла, он же синхронизирует работу всей системы.

Электронная система зажигания инжекторного двигателя

Устройство электронной системы зажигания

В электронной системе зажигания инжектора используется принцип статического распределения высокого напряжения, то есть в системе отсутствуют подвижные детали. На инжекторных авто высокое напряжение с катушки зажигания подается в два цилиндра, поршни которых в данный момент движутся к верхней мертвой точке. В одном из цилиндров происходит такт сжатия смеси, во втором — такт выпуска.
Такой принцип распределения высокого напряжения называется «методом холостой искры». На современных инжекторных двигателях устанавливают индивидуальные катушки зажигания на каждый из цилиндров.

Управление углом опережения зажигания

Состав системы зажигания инжекторного двигателя

Модуль зажигания

Катушка зажигания служит для накопления энергии, достаточной для воспламенения топливовоздушной смеси, в ее вторичной цепи формируется высокое напряжение, которое далее подается на свечи зажигания. Катушка зажигания состоит из двух индуктивно связанных обмоток (первичной и вторичной).

Коммутатор служит для включения и выключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. Контроллер рассчитывает необходимое время включенного состояния в зависимости от текущих оборотов коленвала и напряжения бортсети и подает на коммутатор управляющий сигнал. В течение времени включенного состояния (времени накопления) ток в первичной обмотке катушки зажигания возрастает до заданного оптимального значения, при котором величина запасаемой энергии достигает максимума. Если время накопления слишком велико, то катушка зажигания будет работать с насыщением, что приведет к ее перегреву и снижению КПД.

Высоковольтные провода зажигания

С помощью высоковольтных проводов высокое напряжение с катушки зажигания подается на свечи зажигания. Высоковольтный провод представляет собой токопроводящую жилу в силиконовой изоляции, на концах которой и находятся высоковольтные контактные наконечники. Высоковольтный провод обладает сопротивлением 6—15 кОм. Это делается специально для снижения уровня электромагнитных помех, которые возникают в момент искрообразования.

Свечи зажигания

Свеча зажигания: 1 — контакт; 2 — изолятор; 3 — корпус; 4 — электропроводное стекло; 5 — уплотнение; 6 — центральный электрод; 7 — боковой электрод

Свечи зажигания служат для воспламенения топливовоздушной смеси. При увеличении напряжения вторичной цепи до величины пробоя искровой промежуток между центральным и боковым электродами свечи зажигания становится токопроводящим, запасенная энергия катушки зажигания преобразуется в искру, воспламеняющую топливовоздушную смесь.

Величина напряжения пробоя искрового промежутка зависит от зазора между электродами, от геометрии электродов, от давления в камере сгорания и от коэффициента избытка воздуха смеси в момент воспламенения. С ростом давления в камере сгорания напряжение пробоя увеличивается.

Длина искрового промежутка влияет на качество сгорания топливовоздушной смеси. Чем больше искровой промежуток, тем увереннее происходит ее воспламенение. Но максимальное значение межэлектродного расстояния ограничивается максимально допустимым значением вторичного напряжения катушки зажигания, скоростью нарастания вторичного напряжения, которое, в свою очередь, определяется конструктивными особенностями катушки зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания.

Датчик положения коленвала (ДПКВ)

Чтобы обеспечить оптимальное управление двигателем, контроллер системы управления должен всегда знать точное положение поршней в цилиндрах двигателя относительно ВМТ. Для этой цели шкив привода генератора дополнили зубчатым венцом. Расчетное количество зубьев на венце 60, при этом два из них отсутствуют. Угловое расстояние между зубьями составляет 6°.

В паре с зубчатым шкивом работает ДПКВ. Воздушный зазор между ДПКВ и зубчатым венцом составляет 0,7—1,1 мм.

Каким образом происходит детонация у двигателя

Детонация может быть особенно опасна для двигателей в том случае, когда сжатие в нем слишком высокое. С чем именно это связано? Например, с тем, что воздушная смесь возгорается самопроизвольно. Если происходит детонация, значит, зажигание произошло слишком рано. Чрезмерно высокая температура вкупе с высоким давлением повреждают детали двигателя и причиняют ему существенный вред. Первым делом страдают поршни, в дальнейшем повреждения переходят к головке рядом с клапанами и прокладке в цилиндрах. Чаще всего необходим полный ремонт в моторе из-за влияния детонации.

Диагностику и ремонт системы зажигания рекомендуется проводить в специализированных автосервисах

Работа системы зажигания инжекторного двигателя

Процесс воспламенения топливовоздушной смеси

Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 — 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти.

Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для ‘бедной’ или ‘богатой’ смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.

В системе зажигания автомобиля

присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.

Условия для качественного горения топлива:
- Достаточная продолжительность искрового разряда,
- Оптимальное распыление топливовоздушной смеси,
- Однородность топливовоздушной смеси,
- Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.
На процесс горения также влияет величина искрового разряда между электродами свечи зажигания. Увеличение зазора способствует увеличению длины искры, что приводит к более лучшему процессу сгорания топлива. Величину зазора в свечи зажигания

надо выставлять согласно данным производителя мотора.

Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое?

Три миллисекунды — именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием.

При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.

Кроме того, при одной и той же частоте вращения коленвала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным.

Это вызывает необходимость воспламенять рабочую смесь с опережением (до прихода поршня к ВМТ) с таким расчетом, чтобы смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ.

Момент зажигания является важным показателем в работе двигателя. От него зависит экономичность мотора, максимальная мощность и содержание вредных веществ в выхлопных газах.

В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.

Детонация двигателя. Что это такое?

Детонация — это непредсказуемые взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Детонация возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер для мотора. Детонация бывает из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания.

Детонация свидетельствует о том, что момент зажигания очень ранний. Вследствие могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Детонация может приводить к ремонту двигателя.

Детонация мотора можно возникать:
- При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
- При разгоне. Она слышна как металлический звон и стуки в двигателе (‘стучат пальчики’). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная детонация, т.к. ее вовсе не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.
- Из-за конструкции двигателя, а также от плохого топлива.
За счет чего он работает?

Инжекторные двигатели работают тактами; каждый такт обеспечивает операцию:
1. Заполнение горючим цилиндров.
2. Сжатие его поршнем для сгорания.
3. Рабочий ход — получение механической энергии путем детонации горючего вещества.
4. Вывод переработанного сырья в атмосферу.
Наиболее востребованными автопромом являются 4-х тактные ДВС на бензиновой тяге.На их примере изучим принцип работы инжекторного двигателя.

При первом такте поршень максимально опускается вниз — через клапан подается перемешанный с воздухом бензин. Далее, поршень поднимается до упора, закрывая клапан и сжимая смесь. После этого свеча отсекает искру — она запускает детонацию сдавленного вещества.

Повышение температуры в камере и образование газов продвигают поршень вперед, а коленвал за счет инерции возвращает его на верхнюю позицию. При высокой скорости оборотов давление нагнетается еще больше, открывается выходной клапан. Продукты переработки бензина устремляются к нему.

Для более рационального функционирования используется комплекс датчиков, которые определяют получаемую на механизмы нагрузку, рассчитывают порции компонентов детонирующей смеси для обеспечения движения с циклом, равным такту.

Программная «начинка» их устроена так, что каждый срабатывает параллельно режимам мотора, отслеживает изменения в циклах и подстраивается под них. Такая функциональность позволяет подстраивать расход горючего под индивидуальный стиль вождения, повысить КПД.

Признаки неисправности модуля зажигания

Перечень актуален лишь при условии, что остальные системы (свечи, форсунки, датчик положения коленвала, компрессия в цилиндрах, топливная система) исправны, и работают согласно установленным параметрам. Симптом неисправной свечи может не отличаться от банального пропадания контакта между модулем зажигания и высоковольтным кабелем.
- Троит двигатель. На самом деле причин множество, но основной виновник – наш модуль. Причем это может быть контактное явление, или поломка радиоэлемента. Явный признак выхода из строя катушки – сбои происходят в двух цилиндрах одновременно. То есть «не горят» свечи либо №№ 1 и 4, либо №№ 2 и 3.
- Тяга мотора заметно снизилась. Машина не троит, работает ровно, но разгон в горку или под нагрузкой происходит с ленцой.
- При резком ускорении происходит своеобразный провал тяги в двигателе. Как будто не хватает производительности бензонасоса. Если в бензобаке порядок – ищите причину в модуле зажигания.
- На холостом ходу плавают обороты (разумеется, при работающем РХХ).
Это интересно: Технические характеристики 4D56 2,5 л/95 л. с.

И разумеется, сигнализация «check engine». Если неисправность зафиксирована модулем ЭБУ, это хорошо для диагностики. Вы можете считать ошибки OBD любым доступным способом:
- с помощью кодов электронного одометра (при наличии такой опции);
- с помощью бортового компьютера, если в нем заложена функция раскодировки;
- любым диагностическим сканером, например – ELM327 в паре со смартфоном.
Если вы распознали коды ошибок, связанные с пропусками зажигания именно в паре свечей, вероятнее всего причина в неисправном модуле зажигания.

Читайте также: