ЗАСЕДАНИЕ ШЕСТНАДЦАТОЕНIasКаждый автомобилист знает, что значит для эксплуатационных качеств автомобиля правильная работа системы зажигания. Своевременность момента зажигания, который должен все время изменяться, вызывает неуверенность у многих («А правильно ли установлено!»), даже когда машина движется и система «вроде бы» исправна. Форсирование современных автомобильных двигателей еще больше повы сило их чувствительность к ре гулировке зажигания.Система зажигания требует от водителя большего ухода, чем другие приборы. Приходится часто нарушать зажигание и устанавливать вновь, а также корректировать его, тем более что заводские инструкции и специальная литература рекомендуют проверять установку на ходу, при появлении детонационных стуков.Естественно, что не все автомобилисты удовлетворяются лаконичностью инструкций. Многие хотят получить ответ на извечное «А почему!» Знания и опыт подсказывают водителю: чем раньше — тем лучше. Но должен ведь быть предел! Где! Только ли детонация! А где надо остановиться при работе на высокооктановом бензине, когда детонации может вовсе не быть!ачнем с процесса сгорания бензино-воздушной смеси в карбюраторном двигателе. Это поможет нам лучше уяснить, зачем и как надо регулировать угол опережения зажигания. Сгорание — сложный процесс, во вре.я которого коленчатый вал поворачивается на значительный угол, а поршень делает определенную часть хода. Между моментом появления искры и началом горения (повышением давления) происходят подготовительные химические реакции; это время называется периодом задержки воспламенения. От свечи фронт пламени распространяется по всему объему цилиндра. В смеси при его движении продолжаются сложные химические процессы. Находящиеся перед движущимся фронтом пламени газы сжимаются и нагреваются, так как от расширения уже сгоревшей части смеси сильно повышается давление. Они нагреваются и от излучения. В этих несгоревших еще частях смеси, до того, как пламя достигнет их, на некоторых режимах работы двигателя могут происходить другие химические процессы, вызывающие сгорание особого рода с очень большой скоростью. Возникающие при этом волны ударяются о стенки, вызывая характерные («металлические») стуки — детонацию. В основном это происходит при использовании топлива с низким октановым числом или при слишком раннем зажигании. Но вернемся к нормальному горению. Начало и конец сгорания смеси зависит от величины периода задержки воспламенения и скорости горения. А для наилучшей работы двигателя важно, чтобы сгорание происходило в наивыгоднейшей части цикла. Значит, если изменять момент зажигания, мы можем управлять процессом сгорания и добиться наилучшего его протекания. Это позволит снять наибольшую мощность при наименьшем расходе топлива.152025305540W5055 iР ис . 1. Мощность двигателя (JsJe) при азличных углах опережения зажигания 3°) (регулировочная характеристика по ?§3° опережения зажигания): «полный угл\ углу дроссель»; n ~ 3000 об/мин. рактеристики: замечают, как изменяются его мощность и расход топлива при различных углах опережения зажигания. Сначала это делается при полностью открытой дроссельной заслонке и какомто постоянном числе оборотов («л»). Результаты таких испытаний приведены на рис. 1. Это регулировочная характеристика по опережению зажигания одного из современных автомобильных двигателей. График показывает, что вначале, с увеличением опережения, прирост мощности на каждые 5 градусов составляет десятки процентов. Но дальше кривая становится более пологой и «прибавки» уменьшаются: увеличение угла, например, от 25 до 30 градусов дает уже 7 процентов, с 30 до 35 — 3 процента и, наконец, с 35 до 40 градусов — меньше одного процента. У этого двигателя наибольшая мощность достигнута при угле опережения 40 градусов до в.м.т. Такой (наивыгоднейший) угол в технике называется оп-ХСУСТЬ САМСКАЖЕТ ДВИГАТЕЛЬ..Как же должны меняться 50 углы опережения для наилучшей работы двигателя? Для этого «снимают» (на 45 стенде) регулировочные хаР ис . 2. Углы опережения зажигания (@°) при работе двигателя на полном дросселе: сплошная красная — линия оптимальных углов опережения зажигания; розовая полоса — поле, в пределах которого отклонение угла опережения от оптимального приводит к уменьшению мощности не больше, чем на 1 процент; серая полоса — поле, в пределах которого центробежный автомат обеспечивает нужные углы опережения (в пределах допуска); красная пунктирная кривая — углы опережения, при которых начинается детонация; наверху (белая линия) — характеристика современного центробеншого автомата с разновременно вступающими в работу пружинами. , . W L 35IШарик, лампочка... Как лучше устанавливать! Зачем тогда еще проверять на ходу! А еще два автомата опережения, насколько им можно доверять! И шкала октан-корректора тоже для чего-то ведь существует!30 — J5Обо всем этом спрашивают наши читатели. Слово предоставляется сотруднику редакции инженеру В. Е. ТАБАКОВУ.го15 WOO 2000 •'-10 W0020об/MUh <u« тимальным углом опережения для данного режима. Он обеспечивает и наименьший расход топлива. Мы видим, что небольшие отклонения величины угла опережения от оптимального приводят к незначительному снижению мощности. Потери от более раннего зажигания (чем оптимальное) немного меньше, чем от более позднего. Однако значительные отклонения в сторону позднего зажигания резко снижают мощность и увеличивают расход топлива. Чтобы определить наивыгоднейшие углы опережения на разных режимах, снимают несколько регулировочных характеристик, например при 1000, 2000, 4000 об/мин. Найденные таким образом оптимальные углы из каждой характеристики наносят на график в виде точек и соединяют сплошной линией. Получается линия оптимальных углов опережения зажигания для данного двигателя (сплошная красная линия на рис. 2). По ней можно узнать, какой наивыгоднейший угол опережения надо устанавливать при любом конкретном числе оборотов. Например: За сколько градусов до в.м.т. надо зажигать смесь при 3000 об/мин? Для этого находим на шкале точку 3000 об/мин и подымаемся по вертикали до линии оп ­ тимальных углов. Ориентируясь на шкалу слева, определяем: оптимальный угол 40 градусов (см. пунктирный «путь»). А при 1500 об/мин? Так же находим — 32 градуса. Мы видим, что с увеличением числа оборотов прибавлять опережение нужно все меньше. При больших скоростях (4000 об/мин и выше), как показал опыт, можно больше не увеличивать опережение, так как на таких режимах из-за увеличения скорости потока смеси значительно сокращается длительность сгорания. На практике так и поступают: доведя опережение до определенной величины, оставляют угол неизменным. При снятии регулировочных характеристик применяют топливо с заведомо большим октановым числом, при котором детонация не наступает раньше, чем достигнут оптимальный угол. Р и с. 3. Центробежный (скоростной) регулятор опережения: 1 — кулачок прерывателя ; 2 — пластина кулачка с прорешми; 3 — ш тифтгрузика ; 4 — грузик; 5 — о сь грузика; 6 — регулировочная стойка; 7 — валик распределителя; 8 — мружина. Под действием центробежных •ил (большие стрелки) г рузики поворачиваются наружу и своими штифтамичерез пластину 2 перемещают втулку с кулачком в сторону вращения валик а Кулачок раньшеразмыкает .;онтакты. Грузики удерживаются специальными пружинами 8, от которых зависит характеристика автомата. Если, например, у становить более сильные пружины (или сделать сильнее, отогнув стойки), т о опережение будет увеличиваться меньше; а) положение грузиков и пластины при малом числе оборотов (опережения нет); б) положение грузикови пластины при большом числе оборотов (опережение есть). Рис. 4. Вакуумный (нагрузочный) регулятор опережения зажигания: 1 — корпус; 2 — регулировочные шайбы; 3 — прокладка; 4 — ш туцер ; 5 — трубка; 6 — пружина; 7 — диафрагма; 8 — тяга; 9 — шип; 10 — подв ижнаяпластина прерыв ателя : 11 — подшипник; 12 — неподвижная пластина.аболее дешевого топлива практически уменьшать опережение придется только • на незначительном участке (в нашем случае 1000—2000 об/мин) скоростного режима, притом не характерного в эксплуатации для работы на полном дросселе. Кроме того, уменьшение угла таково, что не даст ощутимого ухудшения, ибо практически достаточно работать при углах опережения, близких к оптимальным, о чем мы уже говорили. На практике так и поступают: вначале (в нашем случае до 2200 об/мин) работают на более позднем зажигании, при углах опережения, близких к детонации; на основных же эксплуатационных режимах (правая часть графика на рис. 2) детонация не мешает работать при оптимальных углах. Так, при 3000 об/мин оптимальный угол опережения 40 градусов, а детонация наступает на 10 градусов позднее. При таком решении ухудшение эксплуатационных качеств автомобиля незначительно, так как режимы полного дросселя на малых скоростях применяются редко./ /1У /Х арактеристика вакуумного регулятора опережения зажигания.ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОРДля автоматического увеличения опережения при возрастающем числе оборотов служит автомат, в котором используется центробежная сила. Его устройство показано на рис. 3. i На рис. 2 (вверху) приведена типичная для автоматов современных распределителей характеристика: сначала (при малой скорости вращения) опережения нет (точка 1) — грузики удерживаются. С повышением числа оборотов возросшая центробежная сила грузиков начинает растягивать одну (слабую) пружину, и угол опережения значительно увеличивается до точки 2. С этого момента сдерживать расхождение грузиков начинает и вторая (сильная) пружина, в результате чего прибавление угла опережения становится меньшим (участок 2—3). После достижения определенного, большого числа оборотов (точка 3) угол опережения уже не уве-ПРИХОДИТСЯ НЕЖНОГО ПОТЕСНИТЬСЯ.Обратимся снова к графику (рис. 2). Линия начала детонации (красная пунктирная) показывает, что до 2200 об/мин детонация наступает при углах опережения меньших, чем оптимальные, Например, при 1200 об/мин уже при угле около 26 градусов, в то время как наивыгоднейший угол для этого режима равен почти 30 градусам. Такая разница существует и при 1400 и 1600 об/мин, если применять бензин, рекомендованный для этого двигателя. Чтобы избежать детонации и работать на всем диапазоне при оптимальных углах опережения, в данном случае потребовалось бы повысить октановое число на 6—8 единиц. Пожалуй, такое решение — не лучшее. График показывает, что для применения0 100200 300 Разрежение, мм. от. ст.{Схема соединения вакуумного регулятора смесительной камерой карбюратора: а) р ежим минимально устойчивых оборотов холостого хода двигателя — р азрежениев точке «А» отсутствует — о пережения нет; б) — р ежимчастичных нагрузок двигателя — р азрежениев точке «А» большое — о пережение большое: в) «полный дроссель» — р азрежениев точке «А» незначительное — о переженияпрактически нет. личивается — грузики разошлись полностью. Как мы уже говорили, практически в дальнейшем увеличении опережения нет необходимости. Не лишне напомнить, что сильная пружина должна вступать позднее, поэтому ее ушко специально сделано свободным; бывает, что водители устраняют этот «случайный брак», поджимая ушко, и... резко нарушают работу автомата в сторону значительно более позднего зажигания.„И ВОЛКИ Я ОВЦЫсыты ЦЕЛЫ"Если ее нет или она сильная, значит не только на этом участке, а на всех режимах зажигание соответственно слишком позднее или слишком раннее. Эти скорости — 20—25 км/час для грузовых и 30—35 км/час для легковых машин — на прямой передаче и рекомендуются автомобильными заводами для проверки правильности установки зажигания. Становится ясно, почему заводы говорят ио «кратковременной, исчезающей детонации»: с увеличением скорости кривая начала детонации отходит все дальше *. Ясно также, что если случайно в бак залить бензин с большим против рекомендуемого октановым числом, 60 то на нем проверку установки зажигания пробегом производить нельзя: детона- so Ри с. 5. График совместной работы автоматов опережения. Фактический угол опережения зажигания складывается из трех углов: постоянного (начальной установки) плюс создаваемого центробежным автоматом (в зависимости от скорости вращения) плюс создаваемого вакуумным автоматом (в зависимости от величины открытия дроссельной заслонки — нагрузки). 40 яп Wуглу начальной установки. При работе на минимально устойчивых оборотах холостого хода угол начальной установки сохраняется в том случае, если центробежный автомат, установленный на данном двигателе (согласно характеристике), уже не начнет увеличивать опережение *; вакуумный — не работает, так как отверстие «А» (см. рис. 4) находится выше дроссельной заслонки. Но как только она немного откроется, вакуумный автомат также увеличит (добавит) угол опережения.* В1 «а""Ч«На рис, 2 по сторонам от линии оптимальных углов расположена розовая полоса. Это «поле», в которое должны укладываться характеристики автоматов, чтобы при отклонениях, создаваемых ими (в пределах допуска) углов от оптимального, уменьшение мощности (и ухудшение экономичности) не превышало одного процента. Границы этого «поля» определяют из регулировочных характеристик. Например, из характеристики, приведенной на рис. 1, видно, что уменьшение мощности на один процент при 3000 об/мин происходит при отклонениях угла опережения от оптимального до 35 и до 45 градусов (примерно), что дает две точки — «а» и «б». Другие точки находят таким же образом из регулировочных характеристик, снятых при других числах оборотов. На рис. 2 показано также, как «укладывается» поле допуска на распределитель (серая полоса): правая его часть находится в пределах, допускающих ухудшение показателей двигателя не более чем на 1 процент, левая ветвь, «уступая» детонации, сознательно несколько смещена к более позднему зажиганию, При таком решении характеристика автомата в области средних и больших чисел оборотов совпадает с оптимальными углами опережения зажигания, а на малых оборотах немного отходит в сторону позднего только с незначительным ухудшением показателей работы двигателя.I1s1;1W<п Начдпьная устаноЬна - — 0 10 W 30'1 1а50 6011 §Wъ В19.•в§11 I1 180 90fel1I it100 110 ПО им/часции не будет и можно ошибиться — установить слишком большое опережение, вредно отзывающееся на двигателе (жесткая работа, износы, потеря мощности, перерасход топлива).СОВМЕСТНЫМИ УСИЛИЯМИОба автомата «прибавляют» опережение к углу начальной установки — независимо один от другого (рис. 5). График составлен для условий движения на прямой передаче с постепенным увеличением открытия дроссельной заслонки. Он в некоторой степени условен и служит для лучшего раскрытия процесса. В равной степени это относится ик графикам работы обоих автоматов (приведенным на рис. 2 и 4). Название этих устройств происходит от принципа работы, а не от назначения. Может быть, понятнее было бы назвать их, например, скоростным и нагрузочным автоматами опережения,ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ И ВАКУУМНЫЙ АВТОМАТНа режимах с частичными нагрузками (дроссельная заслонка прикрыта) в цилиндры двигателя поступает меньше горючей смеси, но она все равно распределяется по всему объему цилиндра и камеры сгорания ив ней содержится больше остаточных газов. Такая смесь горит медленнее. Поэтому необходимо увеличивать угол опережения зажигания дополнительно к устанавливаемому центробежным автоматом. Для этого в современных автомобилях устанавливается второй автомат, работающий независимо от центробежного. Работа второго, вакуумного, автомата (рис, 4) основывается на том, что при уменьшении нагрузки на двигатель (когда дроссельная заслонка прикрывается) в смесительной камере карбюратора растет разрежение, диафрагма автомата прогибается и посредством тяги поворачивает пластину прерывателя с подвижным контактом навстречу выступу кулачковой муфты — размыкание контактов наступает раньше, Когда же нагрузка увеличивается (дроссельная заслонка открывается больше), разрежение падает и пружина возвращает диафрагму (вместе с пластиной) — размыкание наступает позже. При пуске двигателя оба автомата не работают, и угол опережения равенТОП НАЧАЛЬНАЯЗАДАЕТ УСТАНОВКАПРОВЕРКА„НАХОДУ*Приборов для проверки установки зажигания в эксплуатации пока нет, и приходится проводить контроль «на ходу» (не переставлять же двигатель с машины на стенд!). На что же ориентироваться? Если по максимальной скорости (делать несколько заездов с различной установкой опережения зажигания), то для этого надо закрыть участок дороги не менее 5 километров. И все же мы не заметим явной разницы, так как при углах, близких к оптимальному, мощность меняется очень незначительно, Можно проводить проверку при резком открытии дросселя (до полного) с установившейся скорости движения на прямой передаче в условиях разгона. (Проверка необходима, когда бензин имеет меньшее, чем рекомендовано, октановое число.) Тогда легкая детонация будет служить ориентиром,Поскольку характеристика автоматов распределителя подобрана и проверена на автомобильном заводе, она обеспечивает оптимальные углы опережения при работе на рекомендованном сорте топлива в обычных условиях эксплуатации, если начальная установка момента зажигания выполнена точно по рекомендации завода. Это ясно после приведенных выше рассуждений и хорошо видно из рис. 2 и 5. При изменении угла начальной установки на столько же градусов изменится фактический угол опережения на всех режимах. На «Москвичах» последних моделей начальная установка зсжигения делается за 10 градусов до в. м. т., на «Победах» — за 4 градуса, на ЗИЛ-130 — за 9 градусов. Надо различать метки в. м. т. или м. т.—• мертвая точка и м. з. — метка зажигания. Стальной шарик у наших автомобилей может в разных случаях означать и * Это обстоятельство надо учитывать при проверке начальной установки зажигания подключением неоновой лампы — можно ошибиться в сторону позднего.* В Киеве недавно был проведен опыт установки зажигания по максимальному разрежению (см. журнал «Автомобильный транспорт* М 12 за 1964 г., стр. 18).22 го и другое. Для предупреждения о приближении к в. м. т, на маховиках зиловских двигателей наносилась белая полоса. На ЗИЛ-164 и ЗИЛ-111, например, водители освобождены от вывертывания свечи и «розыска» такта сжатия при помощи пальца; теперь достаточно вставить специальную шпильку в отверстие. Момент, когда она утопится, соответствует положению поршня первого цилиндра (в конце такта сжатия), при котором устанавливается зажигание, (Вспомнили «старика» газика!).верки можно попытаться повернуть кулачок в «рабочую» сторону: должно быть ощущение, что начинается размыкание контактов.НАЧАЛЬНУЮ ПРИХОДИТСЯУСТАНОВКУ МЕНЯТЬРЕАКЦИЯ МЕШАЕТ НЕ ТОЛЬКО ПРИ ТОРМОЖЕНИИКак же выполнить поточнее начальную установку? Известный способ «по лампочке» (по искре) может дать требуем ую точность только, как нам кажется, с дополнением: установку делать не по первой вспышке лампочки, а по нескольким «пробам». Лампочка вспыхивает неожиданно, и вращение невозможно остановить точно в этот момент, как призывает инструкция. Увы, время реакции (0,7—0,5 секунды) здесь, как при торможении, дает себя знать, Поворачивая корпус несколько раз, м ожно заметить положение, при котором загорается лампочка, и остановиться с практически достаточной точностью.Величину начальной установки иногда приходится уменьшать из-за увеличения склонности двигателя к детонации при значительных отложениях в камере сгорания в результате длительной работы с малыми нагрузками (например, при езде по городу) или значительных износое поршневой группы, а также при заправке топливом с октановым числом ниже рекомендованного (если выше, тогда — увеличивать). Изменить начальную установку, можно, отпустив крепление любого распределителя и повернув его на.., «В старину» так и поступали. Конечно, на современных автомобилях таких трудностей нет. Распределители имеют специальное устройство — октан-корректор (рис. 7), которое позволяет легко без инструмента скорректировать установку зажигания. Больше того, на его шкале мы видим, на сколько градусов произведено изменение, и можем при желании «добавить» или вернуться к первоначальной установке. Таким образом, фактический угол опережения складывается из четырех углов — угла начальной установки плюс (или минус) угол, на который она изменена при помощи октан-корректора, и плюс два угла от автоматов. На шкале октан-корректора нанесены условные деления. Перемещение на одно из них обычно меняет угол начальной установки на несколько градусов по коленчатому валу. Например, «цена» одного деления на нашем рисунке — 2 градуса.Р и с. 7. Октан-корректор: 1 — винт начальной установки; 2 — тяга; 3 — гайки: 4 — верхняя пластина; б — болт крепления распределителя; в — нижняя пластина; 7 — корпус прерывателя-распределителя. то добавочное его уменьшение на указанные 6—8 градусов переводило опережение ужев зону ощутимого снижения мощности. При появлении такого дефекта надо довести зазор до нормы и, конечно, проверить установку.ПОДЕЛАТЬ ПРАВИЛАМ!Опытные водители и механики, хорошо разбирающиеся в стуках, могут подправить неточную начальную установку на ходу — для них верным ориентиром служат приемистость автомобиля и легДРУГАЯ ТЕХНОЛОГИЯ кая детонация, которая всегда проявляется при полном дросселе на упомянутых скоростях (не как сигнал тревоги, Без лампочки остановиться в момент а, наоборот, как напоминание: вот я, размыкания контактов трудно. Они детонация, не беспокойтесь, зажигание «прыгают» так же внезапно, как загоправильное, мотор в порядке). рается лампочка. Ошибка неминуема. Однако выход есть, Размыкание контакОпытные водители также не всегда тов наступает в момент, когда выбираетполезут под капот к октан-корректору, ся зазор между гранью кулачка и текесли временно заправились худшим столитовой подушкой, При движении Хочется отметить еще одну «мебензином. Они просто изменят стиль корпуса этот зазор уменьшается постелочь». вождения, будут «уходить» от детонапенно, что позволяет остановиться без Уменьшение зазора (например, от ции, на время умело прикрывая дрос«проскока». Нужно только наблюдать не 0,45 до 0,20) приводит к уменьшению сель или быстро переходя на низшую за контактами, а за уменьшением зазоугла опережения зажигания (по коленпередачу. ра. На рис. 6 приведены три характерчатому валу) на 6—8. градусов, ибо из Однако лучше всего тщательно проных положения такой установки, Во изза укорочения подушки (износ) кулачок вести начальную установку. Тек следует бежание ошибки нужно выбрать люфт, должен повернуться еще на какой-то поступать и «начинающим» водителям, то есть стараться одной рукой (на ри ­ угол, чтобы осуществить размыкание. которые на первых порах еще слабо сунке — правая) прижать кулачок в стоЗначит, зажигание становится более ориентируются в стуках вообще, а тем рону, противоположную его рабочему поздним; недаром в любой хорошей более в таких тонкостях, как «легкая» вращению. В эту же сторону поворачиинструкции рекомендуется перед устаили «не легкая» детонация, быстро исваем и корпус распределителя. Для проновкой момента зажигания установить чезающая или не очень быстро, прерыправильный зазор. Иногда такое уменьвающаяся, или... шение зазора может заметно сказаться Если начальную установку зажигания на поведении машины—-она постепенно Ри с. 6. Установка зажигания (начала выполнить успешно (по рекомендации размыкания контактов): I — начало устастановится «тупой», завода), можно ее не подправлять: моновки — зазор между подушкой и кулачком большой; II — поворачивается кормент зажигания будет находиться вблиТеперь, зная «графики», легко понять, пус — зазор уменьшается; III — конец зи оптимального, что, как мы знаем, что если фактический угол был на неустановки'— кулачок прикоснулся к пообеспечивает хорошие показатели. сколько градусов меньше оптимального, душке, зазор выбран,