Перейти к контенту

Audi A4 Система зажигания

AUDI > Audi A4
Audi A4 с 1994 года выпуска
Ремонт и эксплуатация автомобиля
Система зажигания

Система зажигания, посылая своевременно и целенаправленно искру, обеспечивает правильный процесс сгорания топливно-воздушной смеси в двигателе. И это происходит мгновенно, т.к. при 3000 оборотах для каждого цилиндра двигателя требуется 25 искр в секунду. При 100 искрах в секунду в четырехцилиндровом двигателе, это составляет 6000 искр в минуту, 360 000 в час и т.д.

Для того чтобы искра от свечи зажигания вообще могла попасть в камеру сгорания, между электродами свечи должно быть напряжение в 30 000 В. Но от аккумулятора поступает напряжение только в 12 В. Значит, напряжение аккумулятора должно быть существенно преобразовано. Далее, при передаче искры, речь идет не о десятых или сотых долях секунды, а о тысячных. Чуть быстрее или чуть медленнее и появляются дефекты в зажигании и в мощности двигателя.

Разные системы зажигания

  • В двигателе мощностью 74 кВт установлена система зажигания Motronic с распределителем. В этом двигателе осуществляется установка зажигания, т.к. приспосабливание момента зажигания к каждой ситуации в работе двигателя – это делается исключительно электронным путем.
  • В двигателе мощностью 92 кВт установлена система зажигания Motronic без распределителя. В этой системе зажигания на два цилиндра приходится по одной катушке зажигания. Она дает искру в тот момент, когда это нужно одному из двух цилиндров. Это делает излишним распределитель зажигания. Побочный эффект такого разделения: каждый цилиндр за один рабочий цикл получает на такте выхлопа еще одну (ненужную, но безвредную) искру.
  • Четырехцилиндровый двигатель мощностью 110 кВт также оснащен системой зажигания Motronic без распределителя. Отличие от двигателя мощностью 92 кВт: здесь у каждого цилиндра есть своя катушка зажигания с собственным управлением. Ненужной искры нет, и каждый цилиндр может управляться отдельно.
  • Система зажигания MPI и MPFI шестицилиндрового двигателя является составной частью управления работой двигателя. Здесь, как и в двигателе мощностью 92 кВт, на каждые два цилиндра приходится по одной катушке зажигания.

Так возникает искра зажигания

  • Основной принцип зажигания заключается в том, что вначале ток аккумулятора проходит через первичную обмотку катушки зажигания.
  • Эта обмотка состоит из нескольких витков толстой проволоки. Под воздействием тока вокруг ферромагнитного сердечника катушки зажигания образуется мощное магнитное поле – энергия зажигания.
  • Чтобы появилась искра зажигания, отключается напряжение аккумулятора на катушку зажигания. Это происходит по команде блока управления на так называемом «выходном каскаде».
  • С выключением тока исчезает магнитное поле в катушке зажигания. Происходит следующее:
  • Во вторичной обмотке, состоящей из многочисленных витков очень тонкой проволоки, возникает импульс тока высокого напряжения в несколько десятков тысяч вольт.
  • Это напряжение направляется к той свече зажигания, которая как раз находится на очереди в порядке зажигания. Топливно-воздушная смесь воспламеняется, двигатель продолжает работать. Электрическая цепь снова замыкается, и начинается новый цикл.

В оконечном каскаде располагается мощный транзистор, он включает и выключает ток к катушке зажигания (или к катушкам зажигания). Благодаря этому высокие токи не могут повредить чувствительную электронику блока управления.

Оконечные каскады отдельных двигателей располагаются:
  • в двигателе мощностью 74 кВт рядом с катушкой зажигания;
  • в двигателе мощностью 92 кВт над катушками зажигания на головке блока цилиндров;
  • в четырехцилиндровом двигателе мощностью 110 кВт под крышкой корпуса воздушного фильтра;
  • в шестицилиндровом двигателе также под крышкой воздушного фильтра.

Блок управления

Управление зажиганием и впрыском объединено в одном электронном блоке. Там же рассчитывается установка момента зажигания.

  • В распоряжении блока управления находятся все возможные данные и характеристики двигателя. Это обеспечивают датчик Холла или датчик числа оборотов двигателя и положения коленвала, а также датчики температуры двигателя, положения дроссельной заслонки и др.
  • Если выразить угол зажигания (момент зажигания) посредством состояния нагрузки на двигатель и числа оборотов двигателя, то мы получим так называемую характеристику зажигания. Характеристика зажигания Motronic охотно демонстрируется из-за своей необычной формы – она позволяет сделать вывод о точном влиянии этих параметров на рабочее состояние двигателя.
  • Разумеется, происходит обмен данными с впрыском. В том числе потому, что у некоторых датчиков на двигателе двойное назначение.
  • В распоряжении блока управления находятся программы корректировки запуска двигателя, работы холодного двигателя, рабочего режима и пр.
  • Блок управления подает на катушки зажигания именно такой ток, в каком она нуждается в данный момент. В экстремальном случае (зажигание включено, двигатель не работает) при таком зажигании это не может привести к повреждению катушки даже через продолжительное время.
  • Регулировка детонации позволяет эксплуатировать двигатель с максимально возможным опережением зажигания, что дает лучший выход мощности.
  • Поэтому двигатели мощностью до 110 кВт, спроектированные для эксплуатации на супертопливе, при некоторой потере мощности могут работать также на стандартном бензине, т.к. блок управления распознает более низкое октановое число и переключается на другую характеристику зажигания.
  • С другой стороны, с двигателем мощностью 128 кВт достигается лучшая тяга путем применения бензина супер плюс с октановым числом 98. В этом случае стандартный бензин предусматривается только как вынужденное решение при крайне щадящем стиле движения.
  • И, наконец, еще установлен компьютер для сохранения информации о неисправностях в системе зажигания, который считывается в мастерской с помощью прибора для считывания

Датчик числа оборотов и датчик момента зажигания

В дополнение к датчику Холла информация в блок управления поступает от датчика числа оборотов двигателя и датчика момента зажигания (последний только в шестицилиндровом двигателе). Оба являются так называемыми индукционными датчиками.

Датчик числа оборотов двигателя функционирует следующим образом: в датчике размещены катушка и магнит. Сопряженную деталь образуют зубчатые возвышенности на зубчатом венце маховика сзади на коленвале. Каждый раз, когда зубец проходит под датчиком, изменяется магнитное поле постоянного магнита, и в катушке появляется напряжение. Этого маленького сигнала в виде напряжения достаточно для последующей обработки в блоке управления. В наличии также информация о частоте вращения коленвала.

Для того чтобы определить точное положение коленвала, в определенном месте на периметре маховика был размещен стальной штифт. Когда штифт проходит под датчиком, возникает пик напряжения, что используется блоком управления для определения положения коленвала.

Регулировка детонации

Детонационное зажигание, возникающее в том случае, если момент зажигания установлен со слишком большим опережением, вредит двигателю. Его следствием являются перегрев, повреждения подшипников и поршней.

С другой стороны, самый большой выход мощности двигателя бывает тогда, когда момент зажигания установлен с максимальным опережением, т.е. двигатель жестко работает на границе детонации. На эту границу детонации оказывают влияние слишком многочисленные факторы (качество топлива, отложения в камерах сгорания и пр.), чтобы ее можно было бы определить точно заранее.

Поэтому при традиционной установке зажигания необходимо иметь большое «расстояние безопасности» или «пост наблюдения», который устанавливает – если происходит детонационное сгорание – регулирование детонации.

Функция регулировки детонации

Сгорание в цилиндрах контролируется так называемым сенсором детонации, который привинчен слева на блоке двигателя. Два сенсора установлены в двигателях с рабочим объемом 1,8 л (слева на блоке) и в шестицилиндровых двигателях (справа и слева вверху на блоке).

Сенсор детонации «чувствует», когда сгорание в цилиндрах вместо обычных равномерных колебаний дает картину неравномерных колебаний. Эту информацию сенсор передает в электронный блок управления.
Там происходит следующее: при поступлении сигнала «детонационное сгорание при последнем зажигании» следующие на очереди цилиндры продолжают получать рассчитанный для них момент зажигания. Но в том цилиндре, где была установлена детонация, момент зажигания сдвигается примерно на 3° назад. Как замечено выше, это происходит только в одном цилиндре. В других сохраняется момент зажигания, вычисленный первоначально.

Если детонационное сгорание в данном цилиндре сохранилось, то при следующем рабочем такте момент зажигания снова сдвигается назад на 3°. Это может осуществляться максимум до 15° (точкой отсчета является номинальный момент зажигания).

Если в соответствующем цилиндре зажигание происходит снова нормально, то через короткое время момент зажигания снова сдвигается в сторону опережения. Это делается примерно на 0,5°, затем следует пауза в несколько рабочих тактов, пока снова не происходит смещение на 0,5° в сторону опережения.

Это продолжается до тех пор, пока не достигнут первоначально запланированный момент зажигания или пока сенсор детонации снова не подаст сигнал о детонационном сгорании.

Сенсор детонации

Он прислушивается, есть ли детонация: сенсор детонации в четырехцилиндровых двигателях находится на левой стороне двигателя. В шестицилиндровом двигателе есть по одному сенсору детонации (стрелка) справа и слева вверху под впускным коллектором. Важно: крепежные болты сенсора детонации должны затягиваться точно на 20 Нм, иначе сенсор работать не будет.
В этот чувствительный элемент вставлен кусочек «пьезокерамики», материал, который мы хорошо знаем по газовым пьезозажигалкам. Механические силы (растяжение, давление), действующие на пьезокерамику, преобразуются ею в электрическое напряжение.

Чтобы активизировать сенсор, достаточно неравномерных колебаний, которые производит детонационное сгорание.

Узел высокого напряжения

К узлу высокого напряжения системы зажигания наряду с катушкой и распределителем зажигания относятся провод высокого напряжения, противопомеховый разъем и, конечно, свечи зажигания.

Провод высокого напряжения

Обычно толстые провода высокого напряжения от катушки зажигания к свечам зажигания (или к распределителю) не доставляют проблем.

Они должны быть прочно вставлены своими противопомеховыми разъемами (против радиопомех) в гнезда крышки распределителя зажигания или катушек зажигания. Их штекерные разъемы не должны быть окисленными, и у них должен быть надежный контакт с разъемами свечей.

Если провод высокого напряжения стал твердым и ломким, то вы должны поставить новый провод. Они продаются для всех двигателей в сборе с соответствующими разъемами.

В Audi нельзя использовать какие угодно разъемы свечей. Разъемы должны иметь внутреннее сопротивление, соответствующее системе зажигания.

Советы: «Негерметичные» участки на проводе высокого напряжения легко обнаружить, если при работающем двигателе ночью посмотреть в двигательный отсек. Тогда хорошо видна искра, прыгающая на проводе. Напротив, не вызывают опасения слабые световые вспышки, «бегущие» вдоль провода.

Если в двигателе постоянно или временами (при сырой погоде) работают не все цилиндры, то причина иногда в дефектных разъемах свечей. Там через изоляционный материал возникают пробои искры между металлической оболочкой и электродом высокого напряжения. Чаще всего по разъему свечи не видно, пробивает он или нет. Для проверки замените разъем свечи на другой. Временная помощь в пути: удалите металлический экран разъема.

Последовательность зажигания

Для сбалансированной работы двигателя топливно-воздушная смесь воспламеняется в цилиндрах не подряд 1-2-3-4 (-5-6), а вперемежку. В соответствии с этой последовательностью зажигания в крышку распределителя двигателя 1,6 л вставлены провода зажигания. Если палец распределителя при снятой крышке распределителя и пылезащитной крышке указывает на риску на краю корпуса, то момент зажигания приходится на 1-й цилиндр (самый первый по ходу движения).

В наших двигателях установлена следующая последовательность зажигания:

  • Четырехцилиндровый двигатель: 1-3-4-2. Палец распределителя в двигателе 1,6 л вращается вправо (по часовой стрелке). В двигателе 1,8 л 92 кВт катушка зажигания 3-го цилиндра подает электропитание по проводу высокого напряжения также ко 2-му цилиндру. Катушка зажигания 4-го цилиндра по проводу высокого напряжения подает электропитание также на 1-й цилиндр. В двигателе 1,8 л и мощностью 110 кВт нет опасности путаницы из-за раздельных катушек зажигания.
  • Шестицилиндровый двигатель: 1-4-3-6-2-5. Распределителя зажигания нет – расположение соединительных узлов проводов высокого напряжения на пакете катушек зажигания соответствует расположению цилиндров. Пример: высоковольтный провод в узле подключения сзади справа подходит к цилиндру сзади справа.

Рейтинг@Mail.ru
Назад к содержимому