Контактная система зажигания автомобиля

Отличия контактной и бесконтактной систем зажигания, преимущества и недостатки каждого из вариантов

Автомобиль – это сложное с конструктивной и технической стороны средство передвижения, состоящее из узлов, деталей и систем, работающих в регулярном взаимодействии. Повреждение или выход из строя любого механизма влечёт существенные отклонения в функциональности транспортного средства, а иногда, и абсолютную поломку машины. Одной из важных конструкций, влияющей на возможность бесперебойной эксплуатации, позиционируется профессионалами система зажигания автотранспорта. Большинство автовладельцев знают, что она отвечает непосредственно за подачу разряда искровой категории на свечи с конкретной тактичностью под ритм функционирования мотора. По мере технического прогрессирования история насчитывает три разновидности зажиганий, устанавливаемых на машины: контактные, бесконтактные и самые новые зажигания микропроцессорного класса. В этой статье рассмотрим различия между контактными и бесконтактными системами, которые устанавливаются на отечественные машины и некоторый транспорт заграничного производства, расскажем об особенностях функционирования, структуре и преимущественных сторонах систем второго поколения.

Выбор типа зажигания: контактное или бесконтактное.

Системы зажигания контактной категории

Классический механизм, несмотря на своё техническое устаревание и уступках по характеристикам новым системам, репрезентирует собой чрезвычайно сложную конструкцию. Система состоит из следующих элементов:

1. Источник подачи питания, которым в режиме запуска двигателя выступает аккумулятор, а в режиме работы мотора эту функцию выполняет генератор.
2. Выключатель или замок зажигания опционально позволяет осуществить подачу энергии на бортовую сеть и реле стартера транспортного средства.
3. Накопитель или катушка, предназначением которой выступает скопление и преобразование напряжения, необходимого для организации разряда между электродами.
4. Регламентируемые свечи зажигания.
5. Распределительный механизм, элементы которого во взаимодействии отвечают за подачу в заданный момент энергии.
6. Заизолированная, высоковольтная проводка, соединяющая конструктивные элементы системы.

Основополагающей особенностью функционирования контактной системы выступает деятельность так званых «кулачков», приводимых в действие посредством кручения валового привода распределителя. Посредством разъединения кулачки разрывают подачу напряжения в двенадцать вольт на наружную обмотку бобины. Когда на трансформаторе пропадает напряжение, в первичной обмотке образовывается электродвижущая индукция, что провоцирует образование во внутренней обмотке вольтажа, составляющего три тысячи единиц, необходимого для функционирования системы. Высоковольтное напряжение генерируется механически распределителем, откуда и подаётся переменно на свечи через аккумулятор или генератор, меняясь под такт деятельности мотора. Вырабатывается напряжение в удовлетворительном объёме для возникновения искрового разряда, способного пробить воздушный просвет между электродами свечей, что и является необходимым аспектом для воспламенения рабочей, топливной жидкости.

К преимущественным сторонам зажигания контактного типа профессионалы причисляют его простоту, которая изначально предопределяет надёжность и незамысловатость конфигурации. В системе не задействованы сложные конструктивные решения электронного класса, в виде современных блочных электросистем, которым свойственны сбои в работе и высокая товарная стоимость. Кулачковая система имеет и определённые недостатки, так как в ином случае отсутствовала бы потребность в её конструктивном усовершенствовании и модернизации. Основным недостатком кулачковой конфигурации выступает формирование искры: при процессе расщепления кулачков на металлических контактах со временем возникает нагар, который снижает качество контакта, что выливается в проблемы с заведением мотора. Нагарообразования провоцируют потребность в регулярном контроле зазора на свечах, их чистку и более частую замену для корректного функционирования системы.

Конструкция и особенности функционирования зажигания бесконтактного типа

Бесконтактную систему зажигания – БСЗ, профессионалы позиционируют как технологическое усовершенствование контактно-транзисторной конструкции, где вместо уязвимого механического токопрерывателя контактного действия установлен специальный датчик бесконтактного типа. Конструктивная структура БСЗ подобна предыдущей вариации, с модернизацией импульсным датчиком и коммутатором транзисторного типа. Чтобы разобраться, как бесконтактная система зажигания справляется с накоплением, преобразованием и распределением напряжения, необходимо понять принцип взаимодействия коммутатора и импульсного датчика, конструктивно отличающие концепцию устройств. Датчик процессуально реализует функцию организации электроимпульсной деятельности малого напряжения. По разновидности датчики распределяют на элементы оптического и индукционного класса, а также наиболее распространённые преобразователи, работающие с использованием эффекта Холла, заключающегося в формировании диаметрального расхождения потенциалов в проводниковой пластине под влиянием стабильной магнитной силы. Импульсный датчик в комплексе с распределителем визуально сходный с механическим трамблёром, работает от привода коленвала ДВС.

Прерывателем тока в первичной электрообмотке катушки выступает коммутатор транзисторной модификации, реагируя на сигналы, подаваемые датчиком. Разрывание процесса подачи тока выполняется посредством размыкания и затвора транзисторного выпускного элемента. Принцип работы бесконтактной системы зажигания, с учётом модернизированных элементов, базируется на формировании и передаче сигналов датчиком на коммутатор, при работающем коленчатом вале силового агрегата. Коммутатор образовывает импульсы электротока в наружной витковой обмотке. После обрывания тока, логическим продолжением процесса выступает индукция высоковольтного напряжения на вторичной электрообмотке бобины. Дальше происходит идентичный контактному функционированию системы процесс передачи напряжения на работающие элементы распределителя, с последующей его развёрсткой по электропроводам к свечам зажигания. Свечи, в свою очередь, реализуют непосредственное воспламенение рабочей жидкости.

Отличия КСЗ и БСЗ

Вопрос, какое зажигание лучше, контактное или бесконтактное, популярен среди владельцев отечественного транспорта, так как профессионалы часто позиционируют возможность замены аналогового, контактного на усовершенствованное бесконтактное зажигание. Каждая из вариаций имеет как преимущества, так и недостатки, что заставляет автовладельцев взвешивать различия систем, определяя для себя приоритетность каждой из них. Если анализировать характеристики контактной системы, то в её пользу свидетельствуют качества надёжности и простоты обслуживания, сравнительно бюджетной стоимости конструктивных элементов. Бесконтактная конструкция относится к более современным решениям, реже требует регулировки, отличается отсутствием уязвимых контактов, которым свойственно обгорание в процессе эксплуатации. Попробуем детально разобрать, как отличить визуально и по параметрам контактное зажигание от бесконтактного, ориентируясь на основные, предопределяющие разницу, компоненты систем. На замену проблемным элементам пришёл коммутатор, выполняющий задачи контактирующих конструктивных деталей, без сопроводительного образования нагара, за счёт отсутствия в процессе работы потребности в непосредственном механическом контакте. Следующая позиция, чем кардинально отличается контактная система от бесконтактной, заключается в улучшенных технических характеристиках, таких как частотность и напряжение повышенных параметров, предопределяемые особенностями строения катушек, что отображается на эксплуатационном ресурсе свечей. Отличие катушек бесконтактной системы зажигания от аналоговых элементов контактной конфигурации заключается в следующих нюансах:

1. Катушка зажигания, применяемая в БСЗ, характеризуется превалирующей численностью витков на первичном ярусе. Этот показатель обуславливает сопротивление и величины протекающего тока.
2. Токопрерыватель бесконтактного зажигания отличается особой надёжностью, за счёт ограничения системой тока на контактах.
3. Повышенная мощность БСЗ, за счёт модификации более производительной катушкой, отображается положительно на рабочих показателях мотора.
4. Маркировка катушек для разных систем отличается, предопределяя шифром принадлежность детали.

При замене аналоговой системы зажигания на усовершенствованную, бесконтактную, придётся заменить не только важные работающие элементы конструкции, но и поменять высоковольтную проводку. Вместо обычных проводов, необходимо установить улучшенные, однако, дорогие силиконовые, позволяющие проводить ток, больший по параметрам. Замена предусматривает существенные капиталовложения в покупку модернизированных компонентов БСЗ, однако, потребитель получит массу положительных моментов в результате модернизации системы:

1. Бесперебойный запуск мотора, независимо от поры года и температуры за бортом.
2. Фундаментальное решение проблемы с частичным сгоранием топливной жидкости.
3. Улучшение динамических параметров функциональности двигателя и машины в целом.
4. Отсутствие необходимости в частом контролировании состояния элементов системы зажигания.

Подведём итоги

Несмотря на существенные приоритетные стороны бесконтактной системы зажигания, кулачковый механизм до сих пор не утратил свою актуальность, имеет приверженцев среди автовладельцев. Демократичность деталей, простота и надёжность конструкции – это основные преимущества КСЗ. В свою очередь, БСЗ считается модернизированной и улучшенной конструкцией, соответствующей времени, позволяющей минимизировать вероятность поломок, и улучшить работоспособность транспортного средства. Описание особенностей функционирования систем, их существенных отличий, представленных в этой статье, поможет автовладельцам определиться с выбором, отдав предпочтение одной из конструкций.

Система зажигания автомобиля

Система зажигания автомобиля

Контактная система зажигания состоит из аккумуляторной батареи, генератора, катушки зажигания, прерывателя-распределителя, искровых свечей зажигания, выключателя зажигания, проводов высокого напряжения и проводов низкого напряжения.

Принцип действия контактной системы заключается в следующем. При включенном зажигании и сомкнутых контактах прерывателя ток от аккумуляторной батареи или генератора поступает на первичную обмотку катушки зажигания, в результате чего образуется магнитное поле. Когда контакты прерывателя размыкаются, ток в первичной обмотке исчезает и исчезает вокруг нее магнитное поле. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вторичной и первичной обмоток, вызывая возникновение в каждом из витков электродвижущей силы. Так как на вторичной обмотке количество витков, соединенных между собой последовательно, значительное, общее напряжение на концах достигает 20–24 кВ. Электродвижущая сила вторичной обмотки будет тем выше, чем больше скорость исчезновения магнитного потока. От катушки зажигания по проводам высокого напряжения через распределитель ток высокого напряжения поступает к искровым свечам зажигания, вызывая между электродами свечей искровой разряд, который воспламеняет рабочую смесь.

В настоящее время более широко применяют контактно-транзисторную систему и бесконтактую системы зажигания. Различных бесконтактных систем зажигания существует много. Принципы действия их примерно одинаковы, однако отдельные элементы существенным образом отличаются, например: транзисторное зажигание с индуктивным датчиком; электронное зажигание, управляемое компьютером с комплексом данных; электронное зажигание, управляемое процессорами, и др.

Принцип действия бесконтактной системы зажигания заключается в следующем. При включенном зажигании и вращающемся коленчатом вале двигателя датчик-распределитель выдает импульсы напряжения на коммутатор, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу через угольный контакт на пластину ротора и затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Бесконтактная система зажигания двигателя ВАЗ-2108 включает датчик-распределитель, свечи зажигания, электронный коммутатор, аккумуляторную батарею, генератор, катушку зажигания, провода низкого напряжения, провода высокого напряжения, монтажный блок, выключатель зажигания, штекерный разъем датчика-распределителя, плюсовую клемму катушки зажигания.

Бесконтактная система зажигания повышает надежность из-за отсутствия подвижных контактов и необходимости систематической их регулировки и зачистки зазоров, а также повышает надежность пуска и работу при разгонах автомобиля благодаря более высокой энергии электрического разряда, который обеспечивает надежное воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя независимо от частоты вращения коленчатого вала. Кроме того, одним из преимуществ бесконтактной системы зажигания является отсутствие влияния вибрации и биения ротора-распределителя на равномерность момента искрообразования.

Важным параметром, определяющим работоспособность системы зажигания, является угол опережения зажигания, который индивидуален для двигателей определенной модели и колеблется от 0 до 10 градусов.

Угол поворота кривошипа коленчатого вала, при котором появляется искра между электродами свечи зажигания до момента подхода поршня к верхней мертвой точке, называют углом опережения зажигания. Сгорание рабочей смеси в цилиндре двигателя должно заканчиваться при повороте кривошипа на 10–15 градусов после верхней мертвой точки, т. е. в начале рабочего хода. Поэтому искровой пробой между электродами должен происходить несколько раньше подхода поршня к верхней мертвой точке.

Когда искра между электродами свечи появляется слишком рано, т. е. при большом угле опережения зажигания, давление газов в цилиндре возрастает до подхода поршня к верхней мертвой точке, что препятствует движению поршня и приводит к уменьшению мощности и экономичности двигателя, к ухудшению его приемистости. При работе под нагрузкой двигатель перегревается, появляются стуки, а при малой частоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода двигатель работает неустойчиво.

Если зажигание произойдет позже, т. е. при малом угле опережения зажигания, воспламенение рабочей смеси происходит при движении поршня уже после верхней мертвой точки. Давление газов будет намного меньше, чем при нормальном зажигании, что приведет к резкому падению мощности и экономичности двигателя и к перегреву двигателя. Поэтому угол опережения зажигания должен регулироваться автоматически, с учетом скоростного и нагрузочного режима двигателя. С увеличением частоты вращения коленчатого вала и уменьшением нагрузки на двигатель угол опережения зажигания должен увеличиваться, а при уменьшении частоты вращения коленчатого вала и увеличении нагрузки – уменьшаться.

Методы облегчения пуска двигателя. Для облегчения пуска двигателя применяют пусковые жидкости типа «Арктика», предпусковые подогреватели, электроподогрев аккумуляторных батарей, свечи накаливания для дизельных двигателей и др.

В статье использованы материалы из открытых источников: (Виктор Барановский. Автомобиль. 1001 совет)

Схема контактного и контактно-транзисторного зажиганий

Исторически сложилось так, что для первых бензиновых моторов использовалась батарейная (аккумуляторная) система зажигания, основанная на эффекте самоиндукции. Самой первой была контактная, ставшей впоследствии классической, система. По мере совершенствования автомашины развивались и его отдельные компоненты, так появилась контактно транзисторная система зажигания. На примере сравнения этих двух систем можно проследить, как происходило развитие самого автомобиля.

О принципах работы классической системы зажигания

Надо сразу отметить, несмотря на простоту, изящество примененных технических решений. Схема подобной системы приведена на рисунке ниже:

Работа осуществляется следующим образом – при повороте ключа в замке через контакты прерывателя и обмотку (первичную) катушки, называемой еще бобиной, начинает протекать ток. Когда размыкаются контакты прерывателя, цепь разрывается, и в первичной обмотке бобины прекращается ток. Но благодаря эффекту самоиндукции в обмотке (вторичной) появляется напряжение. А так как число витков обеих обмоток существенно различается (во вторичной витков больше), величина вторичного напряжения может достигать десятков киловольт.
Это напряжение, через распределитель, поступает на нужную свечу, где возникает искра, которая и поджигает бензин в цилиндрах двигателя.
Все просто и красиво, и такая схема прекрасно работала на первых моторах.
Недостатки, которыми она обладает, начали проявляться, когда у бензинового двигателя стало:

• увеличиваться число цилиндров;
• повышаться число оборотов, развиваемых двигателем, двигатели стали высокооборотистыми;
• возможным увеличивать степень сжатия в цилиндрах;
• практиковаться использование обедненных смесей.

Кроме того, недостатком надо считать низкую надежность, в первую очередь обусловленную обгоранием контактов прерывателя, из-за чего порой переставала работать вся система зажигания. Естественно, никто с этим мириться не собирался, и появилась контактно транзисторная система зажигания.

Новый этап развития

Основным элементом, благодаря которому новая схема приобрела улучшенные характеристики, относительно прежней, классической, стал транзистор. Причем он явился причиной, что контактно-транзисторная система зажигания получила новый узел – коммутатор.

Отличительной особенностью, присущей транзистору, является то, что небольшой ток, поступающий на управление (в базу), позволяет управлять током гораздо большей величины, протекающим через прибор.

Контактно транзисторная система зажигания, несмотря на незначительные, на первый взгляд, изменения и сохранение принципа работы, приобрела новые свойства, недоступные классической системе. Но прежде чем оценивать достоинства и недостатки, которыми обладает контактно-транзисторная схема, необходимо коснуться отличий в работе.

Главное отличие от классического зажигания заключается в том, что прерыватель воздействует не на бобину, а на базу транзистора. В остальном контактно-транзисторная схема работает так же, как обычная система зажигания. При прерывании, в первичной обмотке бобины протекания тока, во вторичной наводится высоковольтное напряжение. Не касаясь деталей внутреннего устройства коммутатора и его подключения, можно отметить, что транзисторная схема зажигания даже в таком упрощенном виде обладает следующими достоинствами:

Контактно-транзисторное управление процессами, происходящими в катушке зажигания, обеспечивает возможность увеличить в первичной обмотке ток, вследствие чего:

1. можно повысить величину вторичного напряжения;
2. увеличить между электродами свечи зазор;
3. улучшить процесс искрообразования, сделать его более устойчивым, а также улучшить запуск двигателя при пониженной температуре;
4. повысить количество оборотов и увеличить мощность двигателя.

Однако подобная контактно-транзисторная схема требует использования катушки зажигания с отдельными обмотками (первичной и вторичной).

Повысилась надёжность: контактно-транзисторная система позволяет снизить нагрузку на контакты прерывателя, уменьшив значение проходящего через них тока, следствием чего является уменьшение подгорания контактов.
Однако не все так хорошо, как кажется с первого взгляда. Подобная контактно-транзисторная система зажигания имеет и свои недостатки. Вызваны они использованием прерывателя, т.е. система начинает работать и формировать искру, когда контактно разрывается цепь прохождения тока в обмотке бобины. Величина тока, поступающего в базу транзистора, существенно влияет на его работу, и уменьшение тока из-за качества контактов скажется на работе всей системы.

Значение контактно-транзисторной схемы в развитии автомобиля

В данном случае мы рассмотрели только два начальных этапа на пути развития системы зажигания автомобиля. В дальнейшем она претерпела гораздо более значительные изменения, но контактно-транзисторная схема была первой. Именно на ней были отработаны возможные варианты повышения ее эффективности, в частности, уход от классического, контактного зажигания, и намечены пути развития в сторону использования бесконтактных способов получения искры.
” alt=””>
Контактно-транзисторная система зажигания оказалась первым шагом, в совершенствовании классического подхода к получению искры на бензиновом ДВС, и явилась закономерным этапом развития автомобиля в целом, и его отдельных узлов в частности.