Где собака зарыта

Со временем любой автолюбитель замечает, что его машина ведет себя как-то не так: плохо разгоняется, многовато расходует топлива, пускается с трудом, а на трассе вяло берет подъемы. Он лезет в карбюратор и в систему зажигания. Проверяет угол опережения, вывинчивает свечи и по коричневому цвету изолятора, хорошей синей искре делает заключение: система исправна. Значит, неполадки в системе питания, а может, и газораспределительном механизме. И начинается переборка карбюратора, регулировка зазоров клапанов...

После этого автомобиль, как правило, ведет себя лучше, но лишь чуть. И у владельца машины опускаются руки - судьба.

А между тем, если компрессия двигателя и зазоры клапанов в норме, карбюратор промыт и отрегулирован, а двигатель не тянет, то виновата в этом все-таки система зажигания. Чтобы разобраться, где собака зарыта - сначала немного теории.

Максимальная мощность двигателя может быть получена лишь при верно выбранном моменте поджига топливной смеси искрой. Причем с достаточной энергией. Момент поджига определяется временем горения смеси, а оно на разных режимах работы двигателя зависит от множества факторов. Главный из них - состав смеси (соотношение топлива и воздуха). Смесь может быть обедненная, бедная, нормальная, обогащенная и богатая Наибольшая скорость горения у обогащенной. Другие факторы: сорт топлива, давление рабочей смеси в цилиндре, скорость перемещения поршня (обороты коленчатого вала), параметры искры (мощность, энергия, размеры и длительность), особенности двигателя - расположение и количество клапанов, форма камеры сгорания, температура в цилиндре.

При малых и средних скоростях перемещения поршня время горения смеси можно считать постоянным, стало быть угол опережения зажигания должен увеличиваться пропорционально числу оборотов двигателя. Иными словами, чем выше обороты, тем меньше времени остается для полного сгорания смеси - а значит, ее нужно раньше поджечь. Оптимальная характеристика опережения зажигания должна стать более пологой на высоких оборотах и почти горизонтальной - при максимальных.

Наивыгоднейший момент зажигания определяется и нагрузкой двигателя. При максимальной дроссельная заслонка карбюратора полностью открыта. На такте впуска цилиндры получают полновесный заряд смеси, а значит, к моменту поджига давление в них станет максимальным. Когда мы снижаем нагрузку на двигатель, цилиндры наполняются частично и, соответственно, давление будет меньше. Скорость горения смеси при малом давлении ниже. Значит, при неполной нагрузке смесь желательно поджигать раньше.

При слишком раннем зажигании газы в цилиндре развивают максимум давления, когда поршень еще не дошел до верхней мертвой точки. Часть энергии сжатых газов израсходуется на торможение поршня - значит, крутящий момент снизится. Увеличится нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма и, кроме того, возможна детонация. При длительной езде даже оплавляются электроды свечей, прогорают поршни. Следствие - разрушение двигателя.

Позднее зажигание приведет к тому, что действие рабочих газов придется на меньшую часть рабочего хода поршня. Это тоже снижает крутящий момент. Заметим, что смесь может продолжать гореть при такте выпуска, "поджаривая" выпускные клапаны. Из-за этого возможно обгорание кромок у выпускных клапанов, перегрев мотора.

Мы выяснили, когда необходимо поджечь топливный заряд. Теперь рассмотрим, как и чем. Речь пойдет об энергии искры: напряжении пробоя, длительности искрового разряда, токе.

Топливная смесь - изолятор. После пробоя искры высоким напряжением (12 кВольт и выше) между электродами образуется электропроводящая плазма. Напряжение на электродах резко падает до 500-700 В. Поэтому мощность искрового разряда зависит, в основном, от тока искры.

Важная величина для надежного образования искры - напряжение пробоя. Оно зависит от величины зазора между электродами свечи, длительности нарастания напряжения на них, давления рабочей смеси и температуры. Если система зажигания не создает требуемого напряжения (15-20 кВольт), то на переходных режимах работы возникают пропуски искры. Двигатель начинает работать с перебоями, "троит". Чаще всего водители сталкиваются с таким явлением при пуске двигателя, особенно в холодное время. Это связано с загрязнением и увлажнением свечей и высоковольтной части системы зажигания. Нагар, грязь, влага шунтируют высоковольтные цепи системы зажигания, и напряжение пробоя не может достичь номинала. Другая причина отказа - плохое состояние контактов прерывателя и падение напряжения на аккумуляторной батарее, особенно в момент пуска.

Среди автолюбителей бытует мнение, что самое главное - "высечь" искру в цилиндре, а дальше смесь сгорит сама. Это верно лишь отчасти. Очень важно, чтобы рабочая смесь сгорала полностью за сравнительно короткое время, пока поршень находится в верхней части цилиндра. А это произойдет лишь в том случае, когда длительность искрового разряда находится в пределах 1,3-2 мс. Из практики известно: если длительность искры недостаточна, то эффективность горения снижается, из-за чего падает мощность двигателя. Увеличение же длительности искры сверх нормы не приводит к улучшению работы двигателя.

Устройство, задающее момент поджига смеси в цилиндре - это прерыватель-распределитель (трамблер). На большинстве карбюраторных автомобилей они одинаковы. В нем объединены механический центробежный автомат с вакуум-корректором, прерыватель цепи низкого напряжения (или датчик Холла) и собственно распределитель импульсов высокого напряжения по свечам. Центробежный автомат регулирует угол опережения зажигания в зависимости от оборотов коленчатого вала, а вакуум-корректор дополнительно изменяет угол в зависимости от разрежения во впускном коллекторе, то есть учитывает нагрузку двигателя. Характер изменения опережения зажигания определяет и начальный (установочный) угол опережения.

Теперь, когда вы знаете, как должна работать система зажигания, сможете понять причину той или иной неисправности.