Диагностика неисправностей системы зажигания

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА №3

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

 

 

Цель работы

 

Изучить назначение, устройство и правила пользования стробоскопом; научиться устанавливать начальный угол опережения зажигания и снимать характеристики центробежного регулятора опережения зажигания.

 

 

Оборудование  и оснащение

 

Автомобиль, стробоскоп, плакаты и схемы.

Контрольные вопросы

 

1. Описать назначение, устройство и порядок работы со стробоскопом.

 

Конструктивно стробоскоп «Искра-А» выполнен в пластмассовом корпусе, в котором укреплена печатная плата с расположенными на ней электронными компонентами. Связь стробоскопа «Искра-А» с внешними устройствами осуществляется при помощи специализированных кабелей. Подача питающего напряжения осуществляется при помощи кабеля питания с разъёмами типа «крокодил». Снятие сигнала производится при помощи индуктивного датчика.

Внешний вид стробоскопа показан  на рисунке 1.1.

Кнопки  служат для выбора режима работы стробоскопа  и определения угла опережения зажигания.

Кнопка переключения режимов работы стробоскопа. Переключение осуществляется однократным нажатием кнопки.

Кнопка «+» служит для увеличения отсчёта угла опережения зажигания (УОЗ). Кнопка «–» служит для уменьшения отсчёта УОЗ. Однократное нажатие этих кнопок приводит к изменению угла на 0,1°. При удержании кнопок в нажатом состоянии происходит плавное автоматическое изменение угла с шагом 0,1°.

Индуктивный датчик предназначен для подключения стробоскопа к высоковольтным проводам системы зажигания двигателя автомобиля.

Кабель  питания предназначен для подключения  питания стробоскопа.

Индикаторы, расположенные на тыльной  стороне стробоскопа, представлены на рисунке 1.2.

Цифровой индикатор 3, расположенный на торцевой стороне стробоскопа, предназначен для отображения частоты вращения коленчатого вала двигателя и определяемого угла опережения зажигания.

Индикаторы 1, 2, расположенные на торцевой стороне стробоскопа выше цифрового индикатора, предназначены для отображения режима работы. Индикатор «об/мин» (1) загорается в режиме определения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Индикатор «град» (2) загорается в режиме определения угла опережения зажигания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 - Общий вид стробоскопа «Искра-А»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.2 - Общий вид индикаторов

 

 

Основные технические  данные и характеристики стробоскопа «Искра-А»

 

Номинальное напряжение питания от источника

Постоянного тока, В ……………………………………………………………...12

Максимально допустимое напряжение питания, В ……………………………18

Минимально допустимое напряжение питания, В ……………………………...9

Потребляемая мощность, не более, Вт …………………………………………50

Диапазон измеряемых частот вращения коленчатого

Вала. двигателя, об/мин………………………………………………..120…10000

Выставляемый УОЗ, град ………………………………………………….0…99,9

Габаритные размеры (без кабелей), мм ……………………………..244Х185Х56

Масса (с кабелями), не более, кг……………………………………………… 0,54

 

2. Что называется углом опережения зажигания и почему его необходимо изменять в зависимости от режима работы двигателя внутреннего сгорания?

Угол опережения зажигания (УОЗ) - угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения соответствующим цилиндром верхней мертвой точки (ВМТ). Одна из основных задач системы зажигания любого типа - обеспечение оптимального угла опережения зажигания (фактически - оптимального момента зажигания). Оптимально поджигать смесь до подхода поршня к верхней мертвой точке в такте сжатия - чтобы после достижения поршнем ВМТ газы успели набрать максимальное давление и совершить максимальную полезную работу на такте рабочего хода. Также любая система зажигания обеспечивает взаимосвязь угла опережения зажигания с оборотами двигателя и нагрузкой на двигатель.  
При увеличении оборотов, скорость движения поршней увеличивается, при этом время сгорания смеси практически не изменяется - поэтому момент зажигания должен наступать чуть раньше - соответственно при увеличении оборотов, УОЗ надо увеличивать.  
На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя, положение дроссельной заслонки (педали газа) может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава. А скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава. При полностью открытой дроссельной заслонке (педаль газа "в полу") смесь сгорает быстрее и поджигать ее нужно позже - соответственно при увеличении нагрузки на двигатель, УОЗ надо уменьшать. И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает, поэтому угол опережения зажигания должен быть увеличен.

 

 

3. Дать описание принципа работы центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.

Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя. 
 
При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя поршни в цилиндрах увеличивают скорость своего возвратно-поступательного движения. В то же время скорость сгорания рабочей смеси остается практически неизменной. Следовательно, для обеспечения нормального рабочего процесса в цилиндре смесь необходимо поджигать чуть раньше. Для этого искра между электродами свечи должна проскочить раньше, а это возможно лишь в том случае, если контакты прерывателя тоже разомкнутся раньше. Это и должен обеспечить центробежный регулятор опережения зажигания (рис. 3.3.1). 
 
 
 
а) расположение деталей регулятора: 1 – кулачок прерывателя; 2 – втулка кулачков; 3 – подвижная пластина; 4 – грузики; 5 – шипы грузиков; 6 – опорная пластина; 7 – приводной валик; 8 – стяжные пружины 
 
 
 
б)грузикиавместе 
 
 
 
в)грузикиаразошлись 
 
Рис. 3.3.1. Схема работы центробежного регулятора угла опережения зажигания 
 
Центробежный регулятор опережения зажигания находится в корпусе прерывателя-распределителя .Он состоит из двух плоских металлических грузиков, каждый из которых одним из своих концов закреплен на опорной пластине, жестко соединенной с приводным валиком. Шипы грузиков входят в прорези подвижной пластины, на которой закреплена втулка кулачков прерывателя. Пластина с втулкой имеют возможность проворачиваться на небольшой угол относительно приводного валикаапрерывателя-распределителя. 
 
По мере увеличения числа оборотов коленчатого вала двигателя, увеличивается и частота вращения валика прерывателя-распределителя. Грузики, подчиняясь центробежной силе, расходятся в стороны и сдвигают втулку кулачков прерывателя "в отрыв" от приводного валика, в результате чего набегающий кулачок поворачивается на некоторый угол по ходу вращения навстречу молоточку контактов. Контакты размыкаются раньше, уголпаопереженияавзажиганияпувеличивается. 
При уменьшении скорости вращения приводного валика центробежная сила уменьшается, и под воздействием пружин грузики возвращаются на место – угол опережения зажигания уменьшается.

 

Вакуумный регулятор опережения зажигания предназначен для изменения момента возникновения искры между электродами свечей зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель.На одной и той же частоте вращения коленчатого вала двигателя положение дроссельной заслонки (педали "газа") может быть различным. Это означает, что в цилиндрах будет образовываться смесь различного состава, а скорость сгорания рабочей смеси как раз и зависит от ее состава.При полностью открытой дроссельной заслонке (педаль "газа" "в полу") смесь сгорает быстрее, и поджигать ее можно и нужно попозже. Следовательно, угол опережения зажигания надо уменьшать. 
И наоборот, когда дроссельная заслонка прикрыта, скорость сгорания рабочей смеси падает. Значит, угол опережения зажигания должен быть увеличенИменно этим и занимается вакуумный регулятор опережения зажигания.Вакуумный регулятор крепится к корпусу прерывателя-распределителя. Корпус регулятора разделен диафрагмой на два объема. Один из них связан с атмосферой, а другой через соединительную трубку сообщается с полостью под дроссельной заслонкой. С помощью тяги диафрагма регулятора соединена с подвижной пластиной, на которой располагаются контакты прерывателя. 
 
 
 
Рис. 3.3.2. Вакуумный регулятор угла опережения зажигания

 

4. Перечислить возможные неисправности центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания и их признаки.

Неисправности центробежного регулятора очень сильно влияют на мощность и экономичность двигателя. Существует ряд неисправностей, которые часто встречаются. Например, полное заклинивание всего механизма - происходит от недостаточной смазки. Это проявляется в том, что подвижная метка ВМТ стоит на месте при повышении оборотов двигателя. Эта маленькая неисправность может снизить мощность двигателя до 40%. Устраняется заклинивание полной разборкой распределителя зажигания, прочисткой и смазкой движущихся деталей.Другая неисправность центробежного регулятора состоит в ослаблении натяжения пружинок. В этом случае, даже при небольшом увеличении оборотов, подвижная метка ВМТ сразу улетает на очень раннее зажигание, а во время движения автомобиля постоянно слышны детонационные стуки. Установка более позднего зажигания может убрать детонацию, но при этом теряется динамика разгона, увеличивается расход топлива. Эта неисправность устраняется заменой слабых пружинок на более тугие.Все эти неисправности наблюдаются при нормальной установке УОЗ на оборотах холостого хода.Кроме этого, существует ещё одна неисправность - сильная вибрация или частое, резкое перемещение метки ВМТ на оборотах холостого хода. Вибрация происходит без увеличения оборотов, при этом может наблюдаться неравномерный холостой ход. Метка произвольно колеблется в диапазоне десяти градусов. Это происходит в результате увеличения износа подшипника в распределителе или имеет место большой люфт в месте соединения тяги вакуумного регулятора с пластиной прерывателя.