Что такое уоз в автомобиле?

Угол опережения зажигания

В этой статье рассмотрим такое важное понятие для бензинового двигателя внутреннего сгорания как угол опережения зажигания.
Опережение зажигания – это воспламенение искрой свечи топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Для чего собственно надо делать опережение зажигания.
Очень рекомендую, если вы еще не видели, посмотреть как работает двигатель внутреннего сгорания.
Дело в том, что для получения максимальной мощности и крутящего момента от двигателя нужно чтобы давление газов, после сгорания рабочей смеси, достигало максимальной величины в точке 10-12° после верхней мертвой точки. Тогда сила давления газов на поршень будет максимально эффективно преобразована в механическую энергию вращения коленчатого вала. Вопреки расхожему мнению, топливно-воздушная смесь (далее ТВС) не сгорает мгновенно и уж тем более не взрывается в цилиндрах. Реакция окисления, а именно это происходит при сгорании топлива, имеет некую скорость. Так вот, чтобы получить максимум давления газов в нужной нам точке нужно согласовать скорость движения поршня (читай оборотов двигателя) и скорость сгорания ТВС.

Далее позволю себе немного углубится в теорию сгорания ТВС. Фронт распространения пламени начинается с маленького очага, когда искра проскакивает между электродами свечи.

Угол опережения зажигания
Средняя длительность горения искры 1 – 1,5 миллисекунды (одна тысячная секунды). Температура в шнуре пробоя в этот ничтожно малый промежуток времени достигает отметки 10000° С. Тот маленький объем ТВС, что находится в этом промежутке пробоя, сгорает практически мгновенно. Далее, от тепла, которое выделилось при сгорании, происходит дальнейшее распространение фронта пламени по камере сгорания. Первоначальная скорость горения совсем не велика – около 1 м/с. Далее по мере распространения фронта скорость горения достигает 50-80 м/с. Последние порции ТВС, находящиеся около относительно холодных стенок камеры сгорания догорают с гораздо меньшей скоростью. Таким образом, весь процесс горения занимает около 30° угла поворота коленчатого вала.

А теперь рассмотрим повнимательней, что происходит в цилиндре двигателя при различных углах опережения зажигания. Ниже приведена индикаторная диаграмма зависимости давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала при нормальном угле опережения зажигания (далее УОЗ).

Угол опережения зажигания
Здесь максимум давления газов приходится почти сразу (10 — 15°), как только поршень пройдет верхнюю мертвую точку. Мощность и крутящий момент такого двигателя на максимуме.
А теперь посмотрим, что произойдет, если сдвинуть УОЗ в более позднюю сторону.

Угол опережения зажигания
Как видно пик максимального давления газов сместился также в более позднюю сторону и сам по себе он гораздо ниже, чем при нормальном УОЗ. То есть получается, что ТВС сгорая, как бы догоняет уходящий поршень вниз. КПД такого двигателя оставляет желать лучшего.
Иногда смесь может продолжить гореть и после открытия выпускных клапанов, тогда раскаленные выпускные газы могут раньше времени поджечь поступающий свежий заряд ТВС. В таком случае, при позднем зажигании, могут наблюдаться хлопки во впускной коллектор.
И противоположный случай, когда слишком раннее зажигание.

Угол опережения зажигания
Пик максимального давления газов приходится на верхнюю мертвую точку движения поршня или даже раньше. То есть на начальном этапе сгорания ТВС газы давят на поршень в противоход, что естественно тоже снижает мощность двигателя и может стать причиной такого нежелательного явления как детонация.,

От чего зависит угол опережения зажигания.
1.Прежде всего УОЗ зависит от скорости вращения коленчатого вала двигателя. Чем больше количество оборотов в минуту делает коленчатый вал, тем раньше надо воспламенять ТВС, чтобы пик максимального давления был в нужной нам точке.

Угол опережения зажигания

2. От температуры. Чем ниже температура двигателя и ТВС, тем ниже скорость реакции окисления (сгорания), соответственно УОЗ должен быть более ранним. И соответственно наоборот.

3. От нагрузки на двигатель. Чем больше нагрузка на двигатель, тем больше цикловое наполнение цилиндра ТВС, соответственно тем меньше должен быть УОЗ для того чтобы избежать детонации.

Оптимальная настройка УОЗ.
В эпоху карбюраторных Жигулей настройка начального УОЗ делалось просто на слух. На 4й передаче при скорости 50 км/ч резко надавить педаль газа, должна кратковременно быть слышна детонация. Если детонации нет, крутим трамблер на опережение, пока не будет слышно. Если детонация слышна более 1-2 секунд, то крутим трамблер на более поздний угол.
На СТО для настройки УОЗ использовался стробоскоп. В любом случае в системах зажигания, где используется трамблер, настройке подлежит только начальный УОЗ.
С появлением микропроцессорных систем управления двигателем появилась возможность более точно настраивать УОЗ для различных режимов работы двигателя. Если в трамблерах за изменение УОЗ отвечал вакуумный и центробежный регулятор, то умная электроника на основании данных с датчиков системы управления двигателем сама высчитает необходимый оптимальный угол согласно картам калибровок, заложенных в прошивке контроллера. Вот типичный пример трехмерной карты калибровок УОЗ для одного режима работы двигателя (ВАЗ, блок М73).

Управление углом опережения зажигания производится в два этапа. При начальном управлении используется фиксированный угол опережения зажигания при запуске двигателя. При последующем управлении угол опережения зажигания определяется коррекцией угла опережения зажигания по сигналам датчиков, которая применяется к базовому значению угла опережения зажигания, рассчитанному по сигналу нагрузки двигателя (давление во впускном коллекторе и расход воздуха) и сигналу частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Настройка оптимальных углов опережения зажигания является одной из самых сложных и приоритетных задач при чип-тюнинге, поскольку от этого зависит динамика и мощность двигателя, расход топлива и в целом удобство управления автомобилем.

Как определить раннее или позднее зажигание

Неправильный угол зажигания провоцирует хлопки во впускной/выпускной коллектор, потерю мощности, приемистости и увеличение расхода топлива. Эксплуатация авто в таком режиме может обернуться прогаром поршня, клапанов и разрушением катализатора. Рассмотрим, как определить позднее или раннее зажигание установленном на карбюраторном и инжекторном двигателе.

Почему УОЗ не всегда одинаков?

Угол опережения зажигания (УОЗ) — это фактический угол поворота коленчатого вала от момента искрообразования до поднятия поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) на такте сжатия. Необходимость опережения зажигания обуславливается задержкой реакции окисления топлива кислородом. Поэтому горение смеси делится на 3 фазы:

Начальная фаза. В момент подачи искры (1-1,5 миллисекунды) поджигается небольшая часть топлива в зоне искрового пробоя (примерно 6-8 % от общего объема).
Основная фаза. Из-за резкого возрастания температуры в зоне горения первой фазы поджигается основная часть топлива в центральной части камеры сгорания.
Завершающая фаза горения. Поджигается смесь на периферийных участках камеры сгорания. Третья фаза длится до момента открытия выпускных клапанов.

Практическим путем установлено, что наиболее эффективное преобразование тепловой энергии от горения топлива во вращательное движения коленчатого вала достигается, если пиковое давление в камере сгорания происходит на 10-12° после ВМТ. Характер горения смеси в камере сгорания зависит от многих параметров: температуры, качества и октанового числа бензина, плотности искрового заряда, фактической нагрузки на двигатель и от оборотов коленчатого вала. Поэтому УОЗ в разных режимах работы двигателя не может быть постоянным.

Чем опасно позднее и раннее опережение?

При раннем зажигании пиковое давление в камере сгорания происходит до 10-12° после преодоления поршнем ВМТ. Чем меньше этот угол, тем меньше плечо приложения силы к кривошипу. Нагрузка не трансформируется во вращательное движение коленчатого вала, а лишь оказывает давление на коленчатый вал и его шейки. Это приводит к повышенному износу пар трения, появлению задиров, а слишком раннее зажигание провоцирует детонационное сгорание.

При позднем угле опережения зажигания пиковое давление не выполняет максимум полезной работы из-за неоптимального плеча кривошипа. При этом большая часть энергии выходит в выхлопную систему. Поскольку температура недогоревшей топливной смеси намного выше расчетной, возникает риск перегрева и прогара выпускных клапанов. Позднее зажигание приводит и к перегреву деталей выхлопной системы, что может стать причиной растрескивания выпускного коллектора, оплавления каталитического нейтрализатора. При слишком позднем УОЗ нередко можно услышать характерные хлопки в выпускном тракте.

Симптомы раннего угла зажигания

Возникновение детонации при резком нажатии педали акселератора и движении под нагрузкой на низких оборотах двигателя. Проявляется характерным звоном, который часто путают со стуком поршневых пальцев. Признаки раннего зажигания ярко проявляют себя на карбюраторных моторах, не оснащенных датчиком детонации.
Снижение мощности инжекторного двигателя.

Электронная система управления двигателем (ЭСУД) мониторит детонационное сгорание по сигналу с датчика детонации. Поэтому при первых ее проявлениях принудительно уменьшает УОЗ до безопасных значений.

Потеря приемистости, автомобиль с запозданием реагирует на резкое нажатие педали газа.
Увеличение расхода топлива.
Нестабильная работа карбюраторного двигателя на холостом ходу и низких оборотах.
Жесткая работа двигателя, повышенный уровень шума.

Как себя проявляет позднее зажигание?

потеря мощности (особенно на малых и средних оборотах);
слышны хлопки в выхлопной системе;
увеличение расхода топлива;
затрудненный запуск холодного двигателя.

Какие системы нуждаются в регулировке?

Процесс первичной настройки и коррекции на работающем двигателе во многом зависит от конструкции системы зажигания, среди которых различают 3 основные вида:

Контактная система зажигания. Механический прерыватель размыкает цепь первичной обмотки катушки зажигания. Высоковольтный импульс, возникающий при этом на вторичной обмотке катушки, протекает к механическому распределителю, который через высоковольтный провод направляет искровой заряд на свечу зажигания. Для поддержания оптимального УОЗ на всех режимах работы двигателя используется вакуумный и центробежный регулятор. Подвидом контактной системы считается контактно-транзисторный вид конструкции;
Бесконтактное зажигание. Работа системы зажигания ничем не отличается от контактного вида, за исключением метода выбора момента формирования импульса на первичной обмотке катушки зажигания. Вместо механического прерывателя используется электронный коммутатор, который работает в паре с датчиком импульсов. Привод оси распределителя, как и в случае с контактным зажиганием, реализован от коленчатого вала двигателя. Но вместо контактного метода передачи напряжения на первичную обмотку, на датчике Холла формируются импульсы. Сигнал считывается коммутатором, который управляет низковольтным напряжение катушки;
Электронное зажигание. Формирование и распределение высоковольтных импульсов возложено на электронные устройства. Информация о фактической нагрузке, скорости вращения коленчатого вала и положении распределительного вала анализируется блоком управления двигателя. Настройка зажигания производится на этапе проектировки и тестовых испытаний путем внесения соответствующих данных в карту зажигания. Изменение этих параметров возможно только при помощи специального оборудования и своей целью имеет повышение мощности двигателя.

Первоначальная установка УОЗ в системах контактного и бесконтактного типа достигается путем правильного позиционирования бегунка распределителя относительно одного из цилиндров в конце такте сжатия.

Видео:Точная установка зажигания без стробоскопа

Проблемы с УОЗ на инжекторном двигателе

Микропроцессорные системы не предусматривают регулировку зажигания в процессе ремонта и технического обслуживания. Проявление описанных симптомов раннего или позднего зажигания возможны в двух случаях:

Перескок ремня/цепи ГРМ. Проблемы с запуском, потерей мощности и большим расходом топлива возникают из-за нарушения фаз газораспределительного механизма. В таком случае необходимо проверить правильность установки меток ГРМ.
Неисправность датчика детонации (ДД), обрыв сигнальной цепи от датчика к ECU (Engine Controle Module).

При обнаружении в процессе самодиагностики неисправности датчика детонации блок управления переводит двигатель в аварийный режим, устанавливая позднее зажигание и ограничивая тем самым максимальную мощность.

Методы проверки

Чаще всего раннее или позднее зажигание определяют на слух. Необходимо разогнать авто с прогретым до рабочей температуры двигателем до 40-50 км/час и включить 4-ю передачу. Если после резкого нажатия педали акселератора до упора вы услышите 1-2 характерные щелчка, значит, первоначальный угол зажигания выставлен правильно и настраивать его не нужно. Суть такой проверки в том, чтобы найти порог детонационного сгорания. Если при нажатии педали раздается более 2 щелчков, корректировать угол зажигания нужно в сторону запаздывания. Соответственно, отсутствие детонации говорит о позднем УОЗ.

Описанный тест позволяет оценить правильность установки начального угла опережения. Но настройки следует проверять во всех режимах работы двигателя.

Проверка зажигания при срабатывании вакуумного корректора. Условия выполнения: автомобиль неподвижен, мотор прогрет до рабочей температуры. Постоянные обороты двигателя в зоне 1500-1800/мин. Если двигатель начал работать неустойчиво, зажигание слишком раннее.
Проверка УОЗ при срабатывании центробежного регулятора. Условия выполнения: автомобиль движется на высшей передаче, двигатель прогрет до рабочей температуры, скорость вращения коленвала 4000 об./мин. Резко нажмите газ в пол. Если вы услышали детонацию, неисправен центробежный регулятор, поэтому УОЗ при разгоне был слишком ранним.

Описанные методы хоть и помогут определить неправильно установленное зажигание, но не гарантируют точной настройки. Чтобы правильно проверить и выставить зажигание, необходимо воспользоваться стробоскопом. Для корректировки нужно найти карту зажигания под ваш двигатель и подробную инструкцию по настройке от производителя.

Основные моменты настройки контактного и бесконтактного зажигания идентичны для всех авто. Но процесс совмещения меток ГРМ и даже направление вращения трамблера для многих автомобилей индивидуальны. Тонкая настройка УОЗ возможна только при исправной работе топливной системы, центробежного и вакуумного регулятора.

Угол опережения зажигания

Дата: january 21, 2021 3:33 pm

Найдите специалиста по чип-тюнингу

Сделайте чип-тюнинг у проверенного специалиста с выдачей сертификата и возможностью манибэка.

АДАКТ против удаления корректно работающего катализатора.
Узнайте про возможные последствия для автомобиля.

При работе на обедненных смесях, используемых все чаще, требуется больший угол опережения зажигания, чтобы компенсировать меньшую скорость горения. Так будет обеспечено снижение потребления топлива и высокий крутящий момент, но смесью нужно управлять очень точно, чтобы добиться лучшего компромисса в отношении экологичности выхлопа.

Эффективность снижения выбросов отработавших газов при смещении УОЗ для бензина АИ-95-К5 Газпромнефть: а) изменение коэффициента Кge (удельный расход топлива), б) изменение коэффициента KCH (углеводорода), в) изменение коэффициента KNOx (оксиды азота)

В современных ДВС УОЗ меняется в зависимости режима работы мотора. При его росте значительно возрастает температура сгорания, что в свою очередь вызывает повышение окислов азота NOx. При уменьшении процесс сгорания смещается на такт расширения. Температура отработавших газов также повышается в конце расширения. Это способствует более полному окислению СН.

УОЗ и работа двигателя

Негативные последствия при раннем зажигании:

перегрев деталей ДВС,
падение мощности,
разрушение прокладки под ГБЦ,
разрушение перегородки поршневых колец.

Если поджечь смесь позже оптимального момента (позднее зажигание), когда поршень после достижения ВМТ начинает движение вниз, энергия от сгоревших газов уходит в выпуск, снижается эффективность работы мотора.

Неправильно подобранное зажигание негативно влияет на эффективность и ресурс двигателя, а также приводит к увеличению расхода топлива.

Возможные проблемы с неправильно выставленными углами зажигания:

затрудненный пуск мотора,
увеличенный расход топлива,
плохая отзывчивость мотора на нажатие педали газа,
детонация в ДВС,
черный дым из глушителя.

Настройка угла зажигания при чип-тюнинге

На заводах настраивают УОЗ с расчетом на низкокачественное топливо, обычно оставив запас в пару градусов. Это позволяет обеспечить гарантийный ресурс двигателя даже при использовании топлива плохого качества. Но на таком топливе мощность и крутящий момент снижаются. При обычной езде владелец может и не заметить, что с авто что-то не так, но при активном педалировании проблема проявит себя.

Визуализация карты базового УОЗ в программе ChipTuningPRO

При чип-тюнинге калибровщик правит УОЗ, используя запасы, оставленные заводом-производителем. После чиповки повысятся требования к топливу: нужно будет заливать хороший АИ-95 или АИ-98. Из плюсов — автомобиль станет более динамичным и отзывчивым.

Подробнее о возможностях чип-тюнинга читайте в материале сайта.

Провести регулировку углов опережения зажигания и сделать чип-тюнинг можно у наших партнеров в любом городе России. Ближайших из них можно найти на карте ниже.

С каждым годом вопрос об экологичности автомобилей стоит все острей: люди начинают больше заботиться об окружающей среде. Не считая автомобильного производства, основной урон экологии наносят выхлопные газы. Чтобы снизить выбросы ОГ в атмосферу, нужно добиться лучшего и полного сгорания топлива. Но такие смеси, скорее всего, будут бедными, а это увеличивает температуру. Полнота сгорания топлива, в свою очередь, определяется поддержанием стехиометрического состава смеси и моментом ее поджога, а это влияет не только на экологичность, но и на развиваемую мощность. Эта точка воспламенения может обозначается как угол опережения зажигания (УОЗ).

УОЗ — это угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). При нормальном угле опережения зажигания смесь воспламеняется за 10–12ᴼ до попадания поршня в ВМТ.

При корректно выставленном УОЗ, энергия, высвободившаяся при сгорании смеси, должна с силой толкнуть поршень вниз. Для этого воспламенение должно происходить в момент до достижения поршнем ВМТ — на такте сжатия.

Если смесь поджечь раньше нужного времени в наиболее удаленной от точки начального воспламенения смеси, то энергия от сгоревших газов будет мешать поднимающемуся поршню, двигаясь навстречу ему. Из-за этого энергия, высвободившаяся от сгорания смеси, начинает бить по стенкам цилиндра и дну поршня. Вследствие этого и появляется неприятный звук, похожий на взрыв, отдающийся звоном в двигателе.

Влияние УОЗ на выбросы выхлопных газов

Угол опережения зажигания влияет не только на расход топлива и момент, но и на состав выхлопных газов: с его увеличением возрастает содержание углеводорода (НС) и окислов азота (NOx) в выхлопе. Это связано с ростом температуры сгорания.

УОЗ и работа двигателя

Негативные последствия при раннем зажигании:

перегрев деталей ДВС,
падение мощности,
разрушение прокладки под ГБЦ,
разрушение перегородки поршневых колец.

Возможные проблемы с неправильно выставленными углами зажигания:

затрудненный пуск мотора,
увеличенный расход топлива,
плохая отзывчивость мотора на нажатие педали газа,
детонация в ДВС,
черный дым из глушителя.

Настройка угла зажигания при чип-тюнинге

Визуализация карты базового УОЗ в программе ChipTuningPRO

Подробнее о возможностях чип-тюнинга читайте в материале сайта.

Электронное опережение зажигания — Энциклопедия японских машин — на Дром

Сигнал NE и сигнал G
Хотя существуют разные типы систем зажигания, сигналы NE и G используются во всех. Сигнал NE указывает на положение коленчатого вала и число оборотов двигателя.

Сигнал G (также называемый сигнал VVT ) отвечает за определение цилиндра. Путем сопоставления сигнала G и сигнала NE блок ЕСМ распознает цилиндры на ходу сжатия. Это помогает рассчитать угол коленвала (установочный угол опережения зажигания), определить, какую катушку в прямой (независимой) системе зажигания привести в действие, и на какую форсунку подать питание в последовательных системах впрыска топлива.

По мере усовершенствования систем зажигания и двигателей использовались различные модификации сигналов NE и G. Бегунок в системе распределения зажигания имеет разное количество зубьев. Для некоторых датчиков сигнала G вместо зубьев для выработки сигнала используется метка. Вне зависимости от этого можно определить тип системы, осмотрев бегунок или обратившись к руководству по ремонту. Различные модели представлены собственными системами зажигания.

Работа опережения зажигания, регулируемого электроникой
Для максимальной эффективности работы двигателя воздушно-топливную смесь необходимо зажигать так, чтобы максимальное давление сгорания возникало примерно через 10-15 сек. после верхней мертвой точки. По мере увеличения числа оборотов двигателя у топливной смеси остается меньше времени для завершения сгорания, поскольку поршень ходит быстрее. С помощью сигнала IGT блок ЕСМ контролирует время появления искры. Путем изменения времени сигнал IGT отключается, блок ЕСМ изменяет установку угла опережения зажигания.

Контроль зажигания при запуске
Контроль установки опережения зажигания состоит из двух основных элементов:
— контроль зажигания во время запуска
— контроль зажигания после запуска

Контроль зажигания во время запуска
Контроль зажигания во время запуска определяется как период, когда двигатель запускается (проворачивается коленвал) и непосредственно после запуска. Зажигание происходит при фиксированном угле коленвала, примерно 50-10 сек. нижней мертвой точки вне зависимости от условий работы двигателя, этот угол называется изначальным углом установки.

Во время или непосредственно после запуска, когда скорость двигателя еще ниже указанного числа оборотов и неустойчива, установка опережения зажигания фиксируется до тех пор, пока работа двигателя не станет стабильной.

Блок ЕСМ распознает запуск двигателя, когда получает сигнал NE и G. На некоторых моделях для сообщения о запуске двигателя также используется сигнал стратера (STA).

Контроль зажигания после запуска
Контроль зажигания после запуска заключается в расчете и регулировке установки опережения зажигания на основе условий работы. Расчет и регулировка опережения зажигания проводится поэтапно, начиная с контроля основного угла опережения зажигания.

К изначальному углу установки опережения зажигания и основному углу опережения зажигания (определенным по сигналу объема впуска воздуха или сигналу давления во всасывающем коллекторе и по сигналу скорости двигателя) добавляются различные корректировки (на основании сигналов, полученных от соответствующих датчиков).

Установка опережения зажигания = угол установки опережения зажигания
— основной угол опережения зажигания
— скорректированный угол опережения зажигания
Во время нормальной работы контроля зажигания после запуска сигнал IGT (установки опережения зажигания) рассчитывается микропроцессором блока ECM и выводится через дублирующий IC.

Контроль основного угла опережения зажигания
Блок ЕСМ выбирает основной угол опережения зажигания из памяти на основе скорости, нагрузки на двигатель, положения дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости.

Соответствующие сигналы:
— объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)
— скорость двигателя (NE)
— положение дросселя (IDL)
— температура охлаждающей жидкости двигателя (THW)

Корректировка установки опережения зажигания
Корректировка установки опережения зажигания представляет собой окончательную настройку фактического опережения зажигания. Указанные ниже факторы имеют место не на всех транспортных средствах.

Корректировка на прогревание
Установка опережения зажигания изменяется с целью улучшения дорожных качеств автомобиля при низкой температуре охлаждающей жидкости. В некоторых моделях двигателей корректировка изменяет угол опережения в соответствии с объемом всасываемого воздуха (давлением во всасывающем коллекторе) и может установить опережение примерно на 15’ (в зависимости от модели двигателя) в очень холодную погоду.

Корректировка на перегрев
Для предотвращения детонации и перегрева при очень высокой температуре охлаждающей жидкости установка опережения зажигания задерживается. Опережение зажигания может быть задержано примерно до 5’.

Соответствующие сигналы
— Электронное управление трансмиссии – температура охладителя
— На некоторых моделях может также использоваться следующее:
— MAF (VS, KS или VG)
— Скорость двигателя – сигнал NE
— Положение дросселя ТА или (IDL)

Корректировка на устойчивые холостые обороты
Когда скорость двигателя на холостом ходу отклоняется от заданного значения, блок ЕСМ регулирует установку опережения зажигания для стабилизации скорости двигателя. Блок ЕСМ непрерывно вычисляет среднюю скорость двигателя. Если скорость двигателя падает ниже требуемой скорости, блок ЕСМ регулирует угол опережения на соответствующую величину. Если скорость двигателя возрастает выше заданной величины, блок ЕСМ задерживает зажигание на соответствующую величину.

Данная корректировка не проводится, когда установленная скорость двигателя превышена.

В некоторых моделях двигателей угол опережения изменяется в зависимости от того, включен или выключен кондиционер воздуха. В других моделях корректировка применима только когда скорость двигателя падает ниже заданной.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL)
— Скорость автомобиля (SPD)

Корректировка на рециркуляцию выхлопных газов
Когда работает система рециркуляции выхлопных газов (EGR), установка опережения изменяется в соответствии с объемом всасываемого воздуха и оборотами двигателя для улучшения дорожных качеств автомобиля. Система EGR сокращает эффект детонации, поэтому зажигание может быть установлено на опережение.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL или PSW)
— Объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)

Корректировка по вращающему моменту
Данная корректировка сокращает детонацию при переключении передач, и водитель в результате ощущает более мягкое переключение скоростей. В коробке передач в блоке с трансмиссией с электронным управлением каждое сцепление и тормоз в планетарной передачи трансмиссии или блоке вызывает при переключении скоростей толчки. В некоторых моделях эти толчки сводятся к минимуму за свет задержки зажигания при переключении на повышающую передачу. Когда начинается переключение передачи, блок ЕСМ задерживает зажигание для снижения крутящего момента двигателя. В результате детонация от работы сцепления и тормозов в устройстве планетарной передачи снижается, и переключение передач происходит мягче. С помощью такой корректировки угол опережения зажигания задерживается максимум примерно на 200. Такая корректировка не производится, когда температура охлаждающей жидкости или напряжение на аккумуляторе ниже установленного значения.

Соответствующие сигналы
— Скорость двигателя (NE)
— TPS (VTA или IDL или PSW)
— Трансмиссия с электронным управлением (температура охладителя)
— Напряжение на аккумуляторе (+В)

Корректировка на детонацию
Слишком сильная детонация в двигателе может вызвать его повреждения. На детонацию влияет устройство камеры сгорания, октановое число бензина, пропорция воздуха/топлива, установка опережения зажигания. При большинстве условий работы двигателя установка опережения зажигания должна приближаться к точке детонации, чтобы добиться оптимального расхода топлива, выходной мощности двигателя и минимального выхлопа. Однако, точка детонации может изменяться в зависимости от различных факторов. Например, если октановое число бензина слишком низкое, зажигание происходит в оптимальной точке, будет иметь место детонация. Чтобы предотвратить это явления используется функция корректировки по детонации.

Когда двигатель начинает испытывать детонацию, датчик детонации преобразует вибрацию от детонации в сигнал напряжения, распознаваемый блоком ЕСМ. В соответствии с программой блок ЕСМ задерживает зажигание по фиксированным щагам до тех пор, пока детонация не прекращается. Когда детонация прекращается, блок ЕСМ прекращает задерживать зажигание и переходит на установку опережения зажигания по фиксированным шагам. Если зажигание с опережением продолжается, а детонация возникает снова, зажигание снова задерживается.

Блок ЕСМ может определить, какой цилиндр испытывает детонацию по времени получения сигнала детонации. По сигналам NE и G блок ЕСМ знает, какой цилиндр находится в режиме рабочего хода. Это позволяет блоку ЕСМ фильтровать ложные сигналы.

Некоторые механические проблемы могут усиливать детонацию двигателя. Излишний износ шатунного подшипника или крупные неровности в цилиндре вызывают вибрацию на той же частоте, на которой детонирует двигатель. В ответ на это блок ЕСМ задерживает зажигание.

Корректировка пропорции воздуха/топлива
Двигатель особенно чувствителен к изменениям пропорции воздуха/топлива на холостом ходу, поэтому устойчивые холостые обороты обеспечиваются установкой зажигания с опережением в соответствии с объемом впрыска топлива и корректировкой обратной связи пропорции воздуха/топлива.

Корректировка не проводится во время движения автомобиля.

Соответствующие сигналы
— Датчик кислорода или A/F
— TPS (VTA или IDL)
— Скорость транспортного средства (SPD)

Прочие корректировки
Для высокоточной регулировки зажигания в систему управления зажиганием (кроме корректировок, описанных выше) добавлены следующие функции корректировки.

Корректировка перехода – Во время перехода с замедления на усиление, установка зажигания периодически идет по схеме опережения или замедления в соответствии с ускорением.

Корректировка управления рейсом – При движении по уклону в режиме управления рейсом для обеспечения бесперебойного управления рейсом и сведения к минимуму изменений в крутящем моменте двигателя, вызванных прекращением подачи топлива из-за действия тормозов, блок ECU управления рейсом посылает сигнал на блок ЕСМ для замедления зажигания.

Корректировка управления силой тяги – замедляет зажигание, снижая крутящий момент двигателя, когда температура охладителя выше установленной температуры и работает система управления силой тяги.

Корректировка системы впуска с акустическим контролем (ACIS) – Когда скорость двигателя увеличивается и превышает заданный уровень, работает система ACIS. В это время блок ЕСМ синхронно производит установку на опережение зажигания, таким образом улучшая выход.

Контроль минимального и максимального угла опережения зажигания
Если фактическая установка опережения зажигания (основной угол опережения зажигания плюс дополнительная корректировка) нарушается, это отрицательно влияет на двигатель. Чтобы этого избежать, блок ЕСМ контролирует фактическое опережение, так чтобы сумма основного и скорректированного углов опережения зажигания на превышала или не была меньше заданных минимального и максимального значений.

Приблизительные значения:
— максимальный угол опережения зажигания – 35-45 сек.
— минимальный угол опережения – 100-00.

Угол опережения = основной угол опережения зажигания + скорректированный угол опережения зажигания

Перепечатка разрешается только с разрешения автора и при условии размещения ссылки на источник

Зажигательная физика — опережение, трамблер и УОЗ

Что такое угол опережения зажигания — он же УОЗ? Это некая атрибутика древних автомобилей или же нечто незыблемое, сродни всемирному тяготению? Большинству современных автовладельцев это неведомо. Всеми системами автомобиля управляют многочисленные контроллеры, а потому своевременное искрообразование в цилиндрах двигателей целиком на их совести. Между тем по стране бегает огромное количество древних машинок, незнакомых с процессорами и прочими чипами. Поэтому вопросы типа «Как отрегулировать УОЗ?» звучат по сей день.

На технические вопросы отвечать всегда приятно. Но сначала придется вспомнить некоторые «зажигательные» термины.

Терминология

Прерыватель-распределитель зажигания — электромеханическое устройство, обеспечивающее своевременную подачу импульсов высокого напряжения на свечи зажигания. Часто его называют трамблером.

Опережение зажигания — воспламенение рабочей смеси в цилиндре раньше, чем закончится такт сжатия.

Угол опережения зажигания (УОЗ) — угол поворота коленчатого вала двигателя от положения, соответствующего появлению искры на свече до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.

Контактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается механическим прерывателем.

Бесконтактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается электронным модулем, управляемым электронным датчиком положения коленчатого вала — например, датчиком Холла (ВАЗ-2108) или магнитоэлектрическим (ГАЗ-2410).

Прерыватель системы зажигания — механический выключатель в трамблере, непосредственно соединенный с первичной цепью катушки зажигания.

Бегунок — элемент трамблера, поочередно передающий высокое напряжение от катушки зажигания на высоковольтные провода, соединенные со свечами зажигания двигателя.

Угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) — величина, показывающая, как долго контакты механического прерывателя должны оставаться замкнутыми. Для классических Жигулей УЗСК составляет примерно 55 градусов. Правильно выбранный УЗСК дает катушке зажигания возможность набирать нужную энергию и полностью отдавать ее на свечи зажигания.

Когда и зачем нужно настраивать зажигание?

Сначала немножко теории. Если бы рабочая смесь в цилиндрах сгорала мгновенно, то проблем с опережением не было бы в принципе. Поджигай ее в верхней мертвой точке — и все окей. Но смесь сгорает не мгновенно: ей требуются миллисекунды. При этом реальная частота вращения коленчатого вала, конечно же, непостоянна. Поэтому нельзя тупо поджигать смесь в одно и то же время при разных режимах работы мотора: она будет сгорать либо слишком рано, либо чересчур поздно. Итог всегда будет неутешительный — двигатель плохо тянет, греется, неустойчиво работает, детонирует и т.п.

В частности, если начать «искрить» слишком рано (большой УОЗ), то давление газов станет резко возрастать до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, препятствуя его движению. Из-за этого уменьшится мощность и ухудшится экономичность мотора, он утратит приемистость и будет дергаться на малых оборотах. При позднем искрообразовании (малый УОЗ) смесь будет долго гореть при расширяющемся объеме, а потому давление газов будет значительно ниже расчетного. Мощность и экономичность понизятся, а мотор сильно перегреется, поскольку догорание смеси будет идти на протяжении всего такта расширения.

Способ лечения один — поджигать рабочую смесь согласно частоте вращения и нагрузке на двигатель. Кроме того, корректировка УОЗ может потребоваться при переходе на бензин с другим октановым числом. Кстати, на очень древних автомобилях (в начале прошлого века) момент зажигания регулировал водитель: была предусмотрена специальная рукоятка. Но вскоре она исчезла, поскольку мотор обзавелся трамблером с центробежным механизмом внутри.

Центробежный регулятор содержал, как правило, пару грузиков, уравновешенных пружинами. При увеличении частоты вращения грузики расходились в стороны и поворачивали опорную пластину, на которой находился прерыватель. Чем выше частота вращения, тем сильнее расходятся грузики и тем выше становится УОЗ.

Дальнейшая погоня за экономичностью добавила в помощники к центробежному регулятору его вакуумного коллегу. Дело в том, что с увеличением нагрузки увеличивается и наполнение цилиндров горючей смесью, поскольку водитель сильнее давит на акселератор. При этом процентное содержание остаточных газов в рабочей смеси снижается, что способствует увеличению скорости сгорания. Следовательно, УОЗ надо снижать.

Напротив, при снижении нагрузки на мотор уменьшается наполнение цилиндров, растет содержание остаточных газов, а потому рабочая смесь будет гореть медленнее. УОЗ в этом случае нужно увеличивать. Эту задачу и решает вакуумный регулятор, отслеживающий разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Чем выше нагрузка, тем ниже разрежение, и наоборот. В большинстве классических моторов центробежный и вакуумный регуляторы работают совместно.

Если октановое число топлива не соответствует тому, которым руководствовался конструктор при проектировании мотора, то даже при оптимальной работе упомянутых регуляторов нормальной работы мотора ждать не стоит. Самое неприятное явление, которое может при этом возникнуть, — детонация. Грубо говоря, это взрывообразное сгорание смеси, чреватое капремонтом. Для предотвращения детонации в классических моторах былой эпохи нужно было открыть капот и вручную повернуть корпус трамблера в нужную сторону. Залил низкооктановый бензин — изволь сделать зажигание более поздним…

Само собой, что в современных двигателях оптимальный УОЗ выставляет управляющий контроллер. Он следит за оборотами, нагрузкой, октановым числом, температурой и т.п.

Как регулировать УОЗ?

На слух? По искре? По лампочке? По стробоскопу? Сейчас разберемся.

Сразу скажем, что про стробоскоп говорить не будем. Во-первых, у рядового водителя под рукой его попросту нет. А, во-вторых, с ним лучше не связываться. Дело в том, что стробоскоп показывает момент зажигания только при работающем моторе, но при этом за счет центробежного регулятора УОЗ смещается в сторону опережения даже на минимальных оборотах холостого хода. Поэтому точной регулировки ждать, вообще говоря, не стоит.

Правильные рекомендации по регулировке всегда содержатся в профильной литературе по конкретной модели автомобиля — их и следует придерживаться. Возьмем для примера автомобиль АЗЛК-2141 с двигателем УЗАМ и контактной системой зажигания. Обратите внимание, что бегунок у уфимских моторов вращается ПРОТИВ часовой стрелки.

Последовательность операций для москвичевского мотора должна быть следующая.

Ослабляем крепление трамблера.
Определяем начало хода сжатия в первом цилиндре. Для этого выворачиваем свечу этого цилиндра, затыкаем отверстие подходящей пробкой (хоть из смятой бумаги) и проворачиваем пусковой рукояткой коленвал до выскакивания пробки наружу.
Продолжаем проворачивать коленвал до совмещения первой риски на его шкиве с острием штифта установки зажигания, запрессованным в нижнюю крышку картера.
Убеждаемся, что бегунок смотрит своей токоведущей пластиной на контакт крышки трамблера, соответствующий проводу первого цилиндра.
Подсоединяем любую маломощную лампочку (например, в отвертке-пробнике) одним концом к массе, а другим — к клемме низкого напряжения катушки, соединенным с прерывателем.
Включаем зажигание и поворачиваем корпус трамблера против часовой стрелки до замыкания контактов прерывателя. Лампа, закороченная прерывателем, должна погаснуть.
Взявшись за бегунок, прикладываем небольшое усилие по часовой стрелке для устранения зазоров механизме привода, после чего медленно поворачиваем трамблер по часовой стрелке до загорания лампочки.
Затягиваем крепление трамблера. Не забываем вернуть свечу на место!

На автомобилях типа ВАЗ-2108, перешедших на электронное зажигание, но при этом сохранивших как центробежный, так и вакуумный регуляторы, процедура полностью аналогичная — с точностью до иного расположения штатных меток. Бегунок при этом вращается против часовой стрелки. Однако подключать лампочку-пробник при этом нужно между коммутатором и катушкой зажигания, а ни в коем случае не к датчику Холла.

А что означает выражение «выставить по искре»? Грубо говоря, то же самое, что и по лампочке. В этом случае вместо лампочки используют вывернутую заранее свечу зажигания, резьбовую часть которой нужно постараться соединить с массой двигателя. Вместо загорания лампочки ловим момент проскакивания искры — вот и всё.

А как же регулировка на слух? Ее проводят так: при движении на прогретом моторе со скоростью примерно 50 км/ч на 4-й передаче следует резко нажать на правую педаль. Если УОЗ выставлен верно, то при этом должна прослушиваться кратковременная исчезающая детонация. Если детонация слишком сильная, следует повернуть трамблер по направлению вращения бегунка. Если детонации нет вообще — против вращения бегунка. Вы же еще помните, что в отечественном автопроме бегунки вращались и туда, и обратно?

Тем, кому интересна зажигательная тема былых времен, рекомендуем посмотреть вот сюда. Про свечи можно почитать вот тут, а также вот тут.