Наш Карачев - Информационный портал города и области
Вакуумный регулятор. Распределитель MSD поставляется с набором пружин, который позволяет конструктору добиться кривой опережения зажигания требуемой формы.
Вакуумный регулятор
Другим важным фактором, влияющим на момент зажигания, является изменение времени сгорания при изменении плотности топливовоздушной смеси. Так как плотность смеси намного ниже, когда .дроссельная заслонка частично закрыта, давление в цилиндре, турбулентность и скорость распространения пламени будут уменьшены. В результате для сгорания смеси необходимо больше времени в форме дополнительного опережения зажигания. Так как плотность смеси и скорость пламени непосредственно связаны с вакуумом коллектора, то для увеличения или уменьшения величины опережения зажигания обычно используется вакуумный регулятор независимо от центробежного регулятора.
Практически все вакуумные регуляторы опережения зажигания обычно используют подпружиненную диафрагму, которой противодействует вакуум коллектора и/или источник вакуума. Эта диафрагма соединена с пластинкой контактного прерывателя или магнитного датчика с -помощью соединительного рычага. При высоком уровне вакуума диафрагма втягивается, противодействуя пружине. Это перемещает пластину прерывателя в направлении, противоположном направлению вращения вала распределителя, запуская контакты или магнитный датчик раньше и смещая .момент зажигания в сторону опережения. Когда дроссельная заслонка открывается, вакуум уменьшается, пружина в узле диафрагмы возвращает пластину прерывателя в ее стандартное положение, сокращая дополнительное опережение зажигания, которое в противном случае привело бы к стукам и детонации при высоких нагрузках.
Вакуумный регулятор
Полезно рассматривать систему вакуумного опережения зажигания в качестве управления зажиганием, чувствительного к нагрузкам двигателя. Так как вакуумный регулятор действует постепенно, когда требования по мощности уменьшаются, т. е. в движении, эта система является одним из наиболее важных факторов в системе зажигания, влияющих на экономию топлива в режиме нормального городского движения. Если экономия топлива является важным фактором, двигатель должен быть оснащен функционирующим и тщательно проверенным вакуумным регулятором опережения зажигания.
Настройка момента зажигания
Когда производятся серьезные модификации двигателя, то требования к опережению зажигания будут наверняка изменены. Таблица требований к кривой опережения зажигания, приводимая далее, показывает, как типичные модификации влияют на характеристики опережения зажигания. Для обеспечения эффективной работы и экономии топлива кривые опережения зажигания могут оптимизироваться в каждой комбинации конкретных двигателя и шасси (нагрузки). Регулировка центробежного регулятора — довольно простой процедурой, которая в чем-то совпадает с известным методом проб и ошибок. Она обычно заключается в подборе центробежных грузиков и стягивающих пружин до тех пор, пока не будет достигнута кривая желаемой формы.
Когда вы подбираете свою кривую опережения зажигания, то есть одна уловка, которую используют некоторые конструкторы и гонщики, чтобы помочь уменьшить изменения момента зажигания при высоких оборотах. Проверки показали, что в механизмах со штифтами и пазами изменения моментов зажигания могут иметь место, когда штифты вибрируют в концах пазов, в которых они двигаются. Для предотвращения этого сначала установите пружину, которая обеспечивает такую кривую опережения зажигания, которую вы рассчитываете получить. Затем, вместо того, чтобы позволить штифтам центробежных грузиков передвинуться до своего предела, добавьте вторую пружину с высоким усилием, которая прибавит несколько градусов дополнительного опережения зажигания даже при максимальных оборотах. Это предотвращает касание штифтами грузиков их стопоров и сокращает изменения момента зажигания. Вдобавок, дополнительное опережение зажигания может компенсировать запаздывание момента зажигания из-за растяжения цепи привода распредвала и смещения кулачка на некоторых двигателях.
Тонкая настройка вакуумного опережения зажигания может быть намного более сложной, чем настройка центробежного регулятора, так как большинство камер вакуумных регуляторов являются нерегулируемыми. Некоторые энтузиасты, однако, модифицируют величину вакуумного опережения зажигания путем изменения стопоров тяг привода на вакуумной колодке. Некоторые владельцы автомобилей "Форд" производят регулировку усилия пружины внутри входного ниппеля на вакуумных камерах, что помогает настроить скорость изменения и начало кривой опережения зажигания. Для тех, кто может использовать это, такая регулировка обеспечивает быстрый "отход" от стуков и детонации при частично открытой дроссельной заслонке. Для тех автомобилей, которые не имеют регулируемых вакуумных диафрагм, поиск лучшей вакуумной камеры из сотен взаимозаменяемых узлов может быть бесконечным. Легким решением является установка специальной камеры для вакуумного регулятора. Эти вакуумные диафрагмы используют регулировку, подобную применяемой на автомобилях "Форд", а в определенных пределах они могут удовлетворять большинству требований.
Когда рассматривается объединенное влияние исходного центробежного и вакуумного опережения зажигания, то ситуация быстро становится очень сложной. Лучшим способом гарантии оптимального опережения зажигания при всех оборотах двигателя и разных условиях работы является тщательная проверка автомобиля на динамометрическом стенде. Опытный оператор может точно оценить обороты и мощность и определить точное опережение зажигания, которое диктуется условиями работы. Эти кривые должны быть получены из данных, измеренных при частично и полностью открытой дроссельной заслонке для определения характеристик центробежного и вакуумного опережения зажигания. После того, как оператор стенда определит то, что требуется, обычно используется стенд для проверки распределителей, на котором проверяются и изменяются механизмы опережения зажигания до тех пор, пока не будут получены требуемые кривые.
Форсированный двигатель не выдает большую мощность при большом опережении зажигания. Когда процесс сгорания внутри цилиндра становится более эффективным, скорость фронта пламени увеличится, и двигатель будет требовать меньшего опережения зажигания для обеспечения максимальной экономии и мощности. Когда вы устанавливаете опережение зажигания, знайте, что какое-то является хорошим, большее может уменьшать мощность, а чрезмерное разрушит двигатель. Всегда будьте уверены, что опережение зажигания при полностью открытой дроссельной заслонке ограничивается ниже точки детонации: если вы позволяете кривой опережения зажигания стать слишком "правильной", то вы пожалеете об этом!
У большинства высокооктановых бензинов большие времена задержки воспламенения (углы задержки воспламенения) чем у обычных бензинов заправочных станций. Вообще говоря, двигатели, работающие на специальном бензине, требуют немного большего опережения зажигания для обеспечения максимальной мощности, примерно на 2-5° больше начального или центробежного опережения зажигания обычно смещают время задержки воспламенения при использовании высокооктановых бензинов.
Требования к кривой опережения зажигания
Если вы делаете значительные изменения на двигателе, который имеет оптимальные кривые опережения зажигания вакуумного и центробежного регуляторов, эта таблица поможет вам определить новые кривые опережения зажигания для достижения максимальной мощности.
Требования к кривой опережения зажигания
Модификация Вакуумный регулятор Центробежный регулятор
Увеличение степени сжатия Запаздывание всей кривой Меньшее общее опережение, особенно при пиковой мощности (более жесткие пружины и уменьшение смещения грузиков)
Добавление системы впуска с высоким потоком Остается неизменным Меньшее опережение во всем диапазоне оборотов (более мощные пружины уменьшение смещения грузиков)
Добавление впускных колллекторов Возможно необходимо опережение/запаздывание в зависимости от температуры смеси и состава выхлопных газов Если загрязнение смеси уменьшается, то температуры смеси обычно становятся ниже. Это часто требует небольшого увеличения опережения зажигания во всем диапазоне оборотов (более слабые пружины и большее смещение грузиков)
Распредвал с более длительным периодом открывания клапанов
Уменьшить натяжение пружины в диафрагме, чтобы кривая росла быстрее
Начальному опережению зажигания нужно быть быстрее и в меньшей степени общее опережение должно происходить при более низких оборотах (это достигается с помощью менее жестких пружин)
Нагнетатель
(наддув)
Нужен специальный вакуумный регулятор с уменьшенным рабочим давлением Общее опережение зажигания должно быть уменьшено, а кривая должна расти медленнее (более жесткие пружины и меньшее смещение грузиков)
Турбонагнетатель (турбокомпрессор)
Нужен специальный вакуумный регулятор с уменьшенным рабочим давлением
Уменьшить общее опережение зажигания совместно с быстрым начальным участком кривой. "Медленная" кривая при работе турбонаддува (используя комбинацию слабых и жестких пружин плюс уменьшенное смещение грузиков)
Чугунные головки блока цилиндров с каналами
Остается неизменным
Расширьте высокооборотистую часть кривой (добавьте одну жесткую пружину)
Алюминиевые головки блока цилиндров
Уменьшенные температуры поверхности требуют немного большего опережения зажигания (увеличить значение опережения и слегка уменьшить усилие пружины)
Часто требует меньшего общего опережения из-за лучшего наполнения цилиндров, но более быстрый начальный участок кривой из-за низких скоростей потока в каналах и завихрений более слабые пружины и небольшое уменьшение смещения грузиков)
Переход на этилированный бензин (с таким же октановым числом)
Уменьшить общее опережение зажигания (увеличить натяжение пружины и значение опережения)
Уменьшить общее опережение зажигания, увеличить натяжение пружины и уменьшить смещение грузиков)
Замечание. Исключение свинца из состава бензина уменьшает задержку воспламенения и требует опережения зажигания. Этилированный бензин сгорает медленнее и требуется большее опережение зажигания.
Точная настройка вакуумного регулятора будет несложной, если вы используете регулируемую вакуумную камеру, подобную показанной здесь камере производства фирм CRANE CAMS или MR. GASKET. Такие диафрагмы используют регулировочный винт, подобный винту на некоторых узлах автомобилей "Форд "ив определенных пределах он может быть настроен в соответствии большинству требований. Вакуумная камера фирмы CRANE включает в себя предельную регулировку для максимального опережения.
Электронное управление опережением зажигания
В течение многих лет производители автомобилей использовали сложные компьютерные системы для регулировки момента зажигания. Многие из этих микропроцессорных систем не используют механические центробежные грузики, и иногда общая вакуумная камера заменяется или дополняется вакуумным преобразователем. Момент зажигания "вычисляется много раз за секунду по информации, получаемой от различных датчиков, расположенных на двигателе или внутри него. Гоночные версии этих систем управления теперь используются многими командами участвующих в гонках различного уровня. Хотя компьютеры гоночных автомобилей выполняют те же самые основные функции, что и промышленные системы, они созданы с целью "выжать" несколько дополнительных лошадиных сил из тех экзотических двигателей, на которых они установлены. Они надежны, обеспечены "обучаемым" тренером, позволяющим легко производить изменения момента зажигания (и подачи топлива), и когда они установлены, то система точно повторяет запрограммированные в них функции без необходимости обслуживания.
Мечтой конструкторов-энтузиастов является изменение кривой опережения зажигания путем поворота простого регулировочного винта. Это реализуется на гоночных моделях благодаря тем же высоким технологиям, которые развивали профессиональные гонщики-конструкторы и инженеры-автомобилестроители. Фирма AUTOTRONIC CONTROLS разработала доступные электронные системы, которые полностью заменяют центробежный регулятор. Хотя пока сделана только одна электронная замена для вакуумной камеры для двигателей с наддувом, но это всего лишь вопрос времени, чтобы был создан прибор для обычных атмосферных двигателей.
Устройство PROGRAMMABLE TIMING COMPUTER.
Устройство PROGRAMMABLE TIMING COMPUTER от фирмы AUTOTRONIC разработано для работы с многоискровыми модулями зажигания (MSD). Три регулировки, выполняемые с помощью маленькой отвертки, обеспечивают возможность изменения некоторых параметров кривой опережения зажигания:
• регулировка начального опережения зажигания (INITIAL TI MING ADJ) изменяет максимальное опережение зажигания, которое может выдать электронный блок. Он регулируется от Нулевого опережения зажигания или "плоской" кривой до максимального значения в 30°;
Фирма ALLISON ELECTRONICS разработала цифровое устройство управления моментом зажигания, которое использует сложную электронику для обеспечения возможности регулировок опережения зажигания и формы кривой опережения зажигания прямо с водительского сиденья. Устройство DTC 2500 также включает в себя ограничитель оборотов (который использует резким установки половинных оборотов) и автоматическое запаздывание момента зажигания для двигателей с впрыском окиси азота и с наддувом.
Устройство MICRO PLUS/ SYSTEM II от фирмы EDELBROCK предлагает сложное компьютерное управление для автомобилей без компьютера. Оно выдает 8 "механических" кривых опережения зажигания, "чувствует " вакуум впускного коллектора и выдает кривую вакуумного опережения зажигания, содержит ограничитель числа оборотов, автоматически защищает двигатель от детонации и работает совместно с распределителями OEM, ACCEL, MALLORY и MSD.
• Регулировка числа оборотов (RPM ADJ) указывает блоку, при каком числе оборотов двигателя начинать кривую опережения зажигания. Она регулирует обороты от 1000 об/мин до 3000 об/мин;
• Регулировка наклона (SLOPE ADJ), которая изменяет количество градусов опережения зажигания на каждые 1000 об/мин увеличения оборотов двигателя. Нижний предел этой регулировки дает длинную медленную кривую с изменением 0,5 ° на 1000 об/мин, а в другом крайнем положении регулировочного винта получается очень резкая кривая с изменением опережения зажигания на 20° на каждые 1000 об/мин.
Эти регулировки могут быть произведены при работающем двигателе (между заездами на гонках) или при исытаниях двигателя или автомобиля на стенде. Этот маленький электронный блок превращает настройку двигателя в веселую игру.
Этот PROGRAMMABLE TIMING COMPUTER должен использоваться совместно с распределителем, который не имеет центробежного регулятора или когда механизм регулятора заблокирован.
Специализированные детали
Эта катушка зажигания MSD PRO POWERS для профессиональных гоночных двигателей включает в себя различные материалы, в том числе изоляторы из специального алкида и полиэстера, внутренние детали, связанные эпоксидными клеями, трансформаторное масло высокого сопротивления и некоторые экзотические металлические сплавы для увеличения напряжения на вторичной обмотке катушки.
В последние несколько лет ассортимент товаров, предлагаемых для форсировки двигателей, существенно изменился, особенно в области систем зажигания. "Грубые" электронные тахометры и ограничители оборотов сменились сложными микроэлектронными устройствами, которые более надежны и компактны. Однако достоинства электроники добавили больше, чем надежность деталей. Энтузиастц-конструкторы в многочисленных фирмах и магазинах могут приобрести различные электронные устройства, которые созданы в последние годы. Этих устройств очень много, далее будут рассмотрены некоторые из них.
Высоковольтные катушки зажигания
Катушка зажигания может на первый взгляд не показаться очень высокотехнологичным продуктом. Однако когда вы представите себе, что современные катушки для форсированных двигателей'рассчитаны на противостояние высоким температурам в течение многих лет и бесконечным воздействиям импульсов напряжения до 60 000 в, ваше мнение может измениться. Многие катушки зажигания высокой энергии используют различные высокотехнологичные материалы, такие как изоляторы из алкида и полиэстера, внутренние детали, соединенные эпоксидными клеями для противостояния вибрациям, трансформаторное масло высокого сопротивления для улучшения внутренней изоляции и охлаждения и экзотические металлические сердечники для увеличения напряжения па вторичной обмотке.
Использование катушки для гоночного двигателя (подобной показанной здесь катушке MSD BLASTER 3) с низким сопротивлением первичной обмотки (0,7 ом) на системе зажигания обычного двигателя может привести к выходу деталей из строя и даже их воспламенению
Видя все эти преимущества, многие конструкторы-энтузиасты устанавливают на двигатель катушку зажигания высокой энергии, не изучая инструкций по ее установке. Сразу же сгорают балластный резистор, электронный блок управления или сама катушка. Почему это происходит? Подобно обычному бытовому предохранителю, который перегорает, когда в цепи появляется слишком большая нагрузка, катушка зажигания высокой энергии может потреблять избыточный ток из первичной цепи, если она неправильно установлена или неправильно используется. Величина тока в катушке зажигания, потребляемого из первичной цепи, определяется сопротивлением первичной обмотки, которое зависит от количества витков и толщины провода.
Сопротивление первичной обмотки катушки зажигания может сильно различаться, изменяясь от сотен ОМ до долей ОМа, т.е. более чем в 100 раз. Вдобавок к этому, большинство катушек предусматривает использование балластного резистора для ограничения тока в первичной цепи, и его сопротивление также может сильно различаться. Возможные комбинации катушек и балластных резисторов могут быть различными, но только некоторые из них обеспечивают эффективную и надежную работу в конкретной системе зажигания.
Некоторые катушки зажигания специально конструируются для использования со стандартными контактными системами зажигания, в которых ток первичной обмотки должен поддерживаться на минимальном уровне. В таких случаях сопротивление первичной обмотки и балластного резистора должны поддерживаться высокими. Другие высоковольтные катушки зажигания предназначены для получения большей мощности в первичной обмотке при использовании с электронными системами управления. Эти системы могут надежно управлять большими токами, т. е. сопротивление первичной обмотки у таких катушек будет низкое. Однако, некоторые "гоночные" катушки предназначены всего лишь для 2-3 минут непрерывной работы. Использование одной из таких катушек па "обычном" (т. е. не гоночном) двигателе неизбежно приведет к выходу деталей системы зажигания из строя и может даже вызвать их воспламенение. Вывод: всегда используйте такую катушку зажигания, которая предназначена для работы на двигателе вашего типа. В случае сомнений проконсультируйтесь со специалистом.
Ограничители оборотов двигателя
Ограничители оборотов двигателя не являются чем-то новым. Механические устройства отключения для гоночных двигателей были очень популярны в 60-е годы. Их было довольно трудно установить и отрегулировать, но они предотвращали повреждения дорогостоящего гоночного двигателя при включении передачи в трансмиссии или при выходе из строя деталей трансмиссии. В конце 60-х -начале 70-х годов были созданы электронные устройства ограничения числа оборотов двигателя. Их было гораздо легче установить, чем механические устройства, но, к сожалению, многие из них были не очень надежными. Известна одна гонка, которая была проиграна, когда электронное устройство ограничения оборотов двигателя отключило двигатель по каким-то "своим" соображениям.
В наши дни надежность реально возросла и возможности устройств ограничения оборотов заметно расширились. Одна из систем управления, также выпускаемая фирмой AUTOTRONIC CONTROLS, не только предотвращает "перекручивание" двигателя, но также ограничивает обороты двигателя до 3000 об/мин, когда охлаждающая жидкость слишком холодная или слишком горячая. Система включает в себя устройство SHIFT ALERT, которое сообщает водителю писком о нарушениях в момент переключения.
Этот "хитрый" электронный ограничитель оборотов MSD имеет расширенные возможности.
Многие электронные устройства, которые просто управляют оборотами двигателя, не являются простыми. Более старые узлы просто выключали зажигание при определенном числе оборотов. Цилиндры и свечи зажигания могут быть залиты несгоревшим бензином, и когда зажигание будет включено снова, двигатель будет "кашлять" и "плеваться". В худшем случае несгоревшее топливо может привести к заклиниванию поршня и к повреждениям поршневых колец. Новые "хитрые" блоки управления программируются для пропуска зажигания в одном цилиндре, переходя затем к другому, всегда предоставляется возможность сработать в следующем цикле тому цилиндру, в котором был пропуск зажигания. Этот круговой принцип предотвращает двигатель от превышения определенного числа оборотов без обратных вспышек, чрезмерно жесткой работы и от повреждений.
Переключатели, срабатывающие от оборотов
Эти устройства подобны устройствам ограничения оборотов, в которых они срабатывают при определенном числе оборотов, но они срабатывают в соответствии с требованиями потребителя. Возможно, наиболее частым применением является информирование водителя о том, что достигнуты обороты, при которых должно происходить переключение передач, с помощью лампочки или зуммера. Однако эти программируемые устройства также могут быть использованы для включения системы впрыска окиси азота или второго этапа двухэтапной системы, когда автомобиль движется достаточно быстро на первой передаче, для управления дополнительной мощности. Дополнительными областями применения является включение запаздывания момента зажигания при высоких оборотах или срабатывание воздушных переключателей для трансмиссий LENCO LIBERTY, используемых на некоторых гоночных автомобилях.
Некоторые переключатели, срабатывающие от оборотов, регулируются ручкой или с помощью отвертки, другие используют штекеры с перемычками, которые имеются для регулировки с шагом 100 об/мин. Большинство переключателей будут работать с различными системами зажигания, они относительно недороги, их легко установить.
Устройства управления моментом зажигания для двигателей с наддувом
Двигатели с наддувом, которые используют давление наддува более 0,35 кгс/см2, часто страдают от детонации, пока не будут приняты специальные меры. Одной из таких мер является запаздывание общего момента зажигания, когда давление наддува увеличивается. Фирма AUTOTRONIC CONTROLS делает устройство для регулировки момента зажигания (называемое BOOST TIMING MASTER) прямо для таких применений. Устройство обеспечивает запаздывание момента зажигания на 0,2 - 1° на каждые 0,07 кгс/см2 давления наддува. Эта регулировка, производимая с помощью ручки, расположенной рядом с местом водителя, может помочь избавиться от детонации.
Устройство BOOST TIMING MASTER фирмы MSD.
Другая версия устройства управления моментом зажигания для двигателей с наддувом оснащается встроенным вакуумным регулятором. Многие обычные вакуумные регуляторы плохо работают на двигателях с наддувом, так как они могут вызвать изменения момента зажигания или будут повреждены при высоких давлениях наддува. Устройство BOOST MASTER WITH VACUUM ADVANCE фирмы AUTOTRONICS обеспечивает опережение зажигания до 15° при небольшом открывании дроссельной заслонки и запаздывание момента зажигания при работе нагнетателя. Характеристики опережения и запаздывания зажигания полностью регулируются.
Системы зажигания с запуском от коленчатого вала и маховика
Отклонения от оптимального момента зажигания означают потери мощности. В условиях гонок растяжение цепи привода газораспределительного механизма, перекручивание распредвала или вибрация вала распределителя могут означать потерю нескольких лошадиных сил, а это может привести к проигрышу гонки. Вибрация валу распределителя обычно передается от масляного насоса, который приводится в движение общим приводным валом. Когда момент зажигания должен быть как можно более точным, магнитный датчик может быть перенесен с распределителя на коленчатый вал.
Система MSD. Магнитный датчик, расположенный рядом с алюминиевым колесом, генерирует электрический импульс каждый раз, когда магнит на колесе проходит рядом с ним, а блок управления использует сигнал для запуска системы зажигания.
Многие гоночные автомобили используют систему зажигания с запуском от передней части коленчатого вала, в которой алюминиевое колесо диаметром 175 или 200 мм с 4 магнитами, соединено с торсионным гасителем колебаний. 4-х и 6-ти цилиндровые двигатели имеют 2 и 3 магнита соответственно. Магнитный датчик, расположенный рядом с колесом, генерирует электрический импульс каждый раз, когда один из магнитов на колесе проходит рядом с ним. Блок управления использует этот сигнал для запуска системы зажигания. Это очень точная система с очень стабильным моментом зажигания, но в ранних конструкциях у нее было несколько недостатков. Возможно, наиболее очевидная проблема состоит в том, что момент зажигания зафиксирован, без опережения или запаздывания. Чтобы обойти эту проблему и тот факт, что практически невозможно завести двигатель при полном опережении зажигания, многие системы с запуском от коленчатого вала используют второй датчик, установленный рядом с первым, который посылает запаздывающий сигнал "запуск" при проворачивании двигателя стартером (датчик выбирается вручную с помощью специального переключателя). Другим недостатком системы зажигания с запуском от коленчатого вала, кроме ее стоимости, является то, что ее трудно использовать с обычным дополнительным оборудованием с приводом от клинового ремня, так как запускающее "колесо" занимает довольно много места в передней части двигателя. В заключение, деликатный магнитный датчик расположен близко к земле, и его можно повредить о камни и другие неровности дороги, а также летящей грязью. Все эти факторы в сумме делают систему зажигания с запуском от коленчатого вала непрактичной для двигателя повседневного использования, во всяком случае, так было до недавнего времени.
Показанная система зажигания MSD с запуском от маховика использует магнитный датчик, расположенный рядом с маховиком и определяющий • проходящие рядом магниты.
Вариантом системы с запуском от коленчатого вала является система с запуском от маховика. Как следует из ее названия'она не использует запускающее колесо, расположенное в передней части двигателя; магнитный датчик расположен рядом с маховиком двигателя. И он "засекает" проходящие рядом магниты, обычно установленные в головках 4-х болтов, расположенных точно в 45° на маховике. Эта конструкция эффективно уменьшает две проблемы, имеющиеся в обычной системе зажигания с запуском от коленчатого вала: помехи от приводных шкивов дополнительного оборудования и расположение датчика в месте, где он моментом зажигания, PROGRAMMABLE COMPUTER таким как TIMING фирм AUTOTRONICS, предложенным в предыдущем разделе, то эта система подходит для использования как в гоночных, так и в обычных двигателях. Хотя это может быть слишком для обычного двигателя, но может быть привлекательным для сторонников высоких технологий.
Настройка системы зажигания
Если вы переходите с обычной системы зажигания на электронную, то имеется несколько улучшений (настроек), которые могут оптимизировать и поддерживать эффективную работу двигателя. Никакие из этих изменений не могут дать большого эффекта по отдельности, но в сумме они могут обеспечить заметный прирост мощности и улучшение экономичности.
Оптимизированный ранее момент зажигания может измениться, когда устанавливается электронное зажигание. Точная природа этого изменения будет определяться характеристиками электронной схемы и конструкцией бесконтактного датчика. Наиболее частым отклонением, обнаруженным на некоторых электронных системах зажигания, является тенденция этих систем к запаздыванию момента зажигания на высоких оборотах. Это обычно нежелательное "встроенное" запаздывание является более обычным, чем многие думают, хотя и не все системы страдают от него. Чтобы избежать этой проблемы или хотя бы уменьшить ее, необходимо проверить момент зажигания на высоких оборотах, желательно с помощью испытательного стенда. Бывают случаи, когда запаздывание зажигания на высоких оборотах может быть желательным. К примеру, двигатели с турбонаддувом часто выигрывают от некоторого запаздывания зажигания на высоких оборотах, особенно, если давление наддува увеличивается с ростом оборотов двигателя. Но обычно запаздывание момента зажигания на высоких оборотах вредно и для мощности, и для экономичности.
При установке электронного зажигания можно обычно увеличить зазоры между электродами свечей зажигания. Более высокое напряжение и увеличенная энергия искры, получаемые во многих системах зажигания, могут обеспечить эффективное искрообразование в более широком зазоре и качественное сгорание смеси. Однако, при увеличении зазора в свечах более чем на 1,25 мм, роста мощности практически нет. Напряжение, требуемое для того, чтобы искра проскочила в этом увеличенном зазоре, возрастает очень быстро, и некоторые системы зажигания могут надежно обеспечить такой уровень напряжения в течение длительного времени. Вдобавок, подача этого высокого напряжения к свечам довольно проблематична: напряжение идет в любом направлении, кроме нужного. Очень высокое напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания может проходить даже сквозь изоляцию стандартного высоковольтного провода, приводя к пробою изоляции, искрам между проводами и заземлением, пропускам зажигания и к потерям мощности.
На современных форсированных двигателях повреждение изоляции является только одной проблемой, вызванной высокими значениями напряжения на вторичной обмотке. Невидимая высокочастотная энергия излучается со всех проводов, по которым идет электрический ток, особенно, если высоковольтные провода затвердели или имеют низкокачественные сердечники для подавления радиопомех. Это радиоизлучение высокой частоты может вывести из строя электронные микросхемы, используемые во многих электронных блоках, особенно в компьютерах управления двигателем, которые управляют не только моментом зажигания, но также и впрыском топлива, контролируют токсичность выхлопных газов и даже моменты переключения передач на многих стандартных автомобилях. Решением этой проблемы является поддержание высокого напряжения в разумных пределах путем обеспечения зазоров между электродами свечей зажигания, меньших, чем 1,25 мм, и использование только лучших высоковольтных проводов. Вы можете обеспечить дополнительную защиту высоковольтных проводов, вставив их в трубки из стеклоткани, которые очень устойчивы к воздействию температуры. Высокая температура является обычно причиной ускоренного выхода проводов из строя.
В заключение, более «горячая» искра может обеспечить работу двигателя на слегка обедненной смеси. Если карбюратор регулируется для подачи этой обедненной смеси, может быть необходимым переустановить момент зажигания еще раз, чтобы добиться оптимального момента зажигания. Этот цикл настройки "карбюратор — зажигание — карбюратор" может дать заметные улучшения в экономичности двигателя при частично открытой дроссельной заслонке и, если провести эту настройку при широко открытой дроссельной заслонке, то можно также добиться улучшения в максимальной мощности.
Диагностика неисправностей системы зажигания
Диагностика неисправностей свечей зажигания
Свечи зажигания могут привести к неудовлетворительному зажиганию задолго до того, как они откажут полностью. При использовании в форсированных двигателях срок службы свечей зажигания составляет примерно 16 000км, если они работают в стандартной контактной системе зажигания и от 32 000 до 40 000 км, если они работают в качественной высоковольтной системе зажигания. Если имеют место случайные пропуски зажигания, или вы чувствуете снижение мощности, а свечи работают уже долго, то выкрутите их и замените новыми.
Диагностика неисправностей высоковольтных проводов
В настоящее время имеется много типов высоковольтных проводов, и даже самые простые провода должны обеспечивать подавление высокочастотных помех, которые приводят к сбоям в работе электронных блоков управления. Самый дешевый тип помехоподавительных проводов сделан из обыкновенного недорогого углеродистого жгута, известного как резистивный провод. Для использования в форсированных двигателях такие провода должны подбираться только соответствующего типа, так как сопротивление уменьшает напряжение, подводимое к свечам зажигания, а изоляция, используемая на большинстве проводов, быстро разрушается от воздействия высокого напряжения и тепла. Вдобавок, когда углеродный жгут в центре провода стареет, его электрическое сопротивление растет, сильнее уменьшая энергию искры. Лучшим типом провода является тип с силиконовой изоляцией и со спиральной намоткой металлической нитью. Эти провода подавляют радиопомехи индуктивным, а не резистивным методом, поэтому они имеют малое сопротивление току и увеличивают энергию искры.
Здесь показан легкий путь проверки полярности подключения вашей катушки зажигания. Удерживая конец высоковольтного провода рядом с заземлением, вставьте грифель карандаша в этот зазор. Если искр больше в зазоре между концом карандаша и заземлением (слева), то полярность правильная, а если их больше в другом зазоре, то полярность обратная
Имейте в виду, что некоторые провода с углеродными нитями могут быть источником пропусков зажигания, хотя снаружи могут выглядеть очень хорошо. Внутри провода могут происходить небольшие повреждения, и когда искра проскакивает в этом отверстии, то оно увеличивается. В конце концов, зазор (отверстие) может стать таким большим, что до свечи зажигания будет доходить недостаточное напряжение, результатом этого будут пропуски зажигания. Отсюда следует вывод: если вы хотите добиться лучшей работы от вашего двигателя, приобретите лучшие провода, которые сможете найти.
Тщательно проверьте сердцевину (проводник) и изоляцию провода перед покупкой. Если провода имеют углеродистый проводник, то имейте в виду, что их нужно заменять каждый год. Если провода проходят вблизи выпускных коллектора или труб, то убедитесь, что они имеют хорошую теплоизоляцию из резины с силиконом. Как правило, фирмы-производители проводов уверяют, что они используют силиконовую изоляцию, но часто наружный слой состоит лишь из резины с добавлением силикона. Эти дешевые провода не будут противостоять теплу, излучаемому от выпускного коллектора, в течение долгого времени.
Диагностика неисправностей полярности катушки зажигания
Диагностика неисправностей любой системы зажигания должна включать в себя проверку того, что вторичная обмотка катушки зажигания подает напряжение правильной полярности к свечам зажигания. Прежде всего, вы можете спросить, какая может быть разница, когда искра проскакивает от центрального электрода к боковому электроду свечи, между правильной и обратной полярностью? Ответ состоит в том, что обратная полярность вторичной обмотки требует повышенного на 20-40 % напряжения вторичной обмотки, чтоб
Меню сайта
Поиск
Категории раздела
Вход на сайт
Статистика
Системы зажигания2
Вакуумный регулятор. Распределитель MSD поставляется с набором пружин, который позволяет конструктору добиться кривой опережения зажигания требуемой формы.
Вакуумный регулятор
Другим важным фактором, влияющим на момент зажигания, является изменение времени сгорания при изменении плотности топливовоздушной смеси. Так как плотность смеси намного ниже, когда .дроссельная заслонка частично закрыта, давление в цилиндре, турбулентность и скорость распространения пламени будут уменьшены. В результате для сгорания смеси необходимо больше времени в форме дополнительного опережения зажигания. Так как плотность смеси и скорость пламени непосредственно связаны с вакуумом коллектора, то для увеличения или уменьшения величины опережения зажигания обычно используется вакуумный регулятор независимо от центробежного регулятора.
Практически все вакуумные регуляторы опережения зажигания обычно используют подпружиненную диафрагму, которой противодействует вакуум коллектора и/или источник вакуума. Эта диафрагма соединена с пластинкой контактного прерывателя или магнитного датчика с -помощью соединительного рычага. При высоком уровне вакуума диафрагма втягивается, противодействуя пружине. Это перемещает пластину прерывателя в направлении, противоположном направлению вращения вала распределителя, запуская контакты или магнитный датчик раньше и смещая .момент зажигания в сторону опережения. Когда дроссельная заслонка открывается, вакуум уменьшается, пружина в узле диафрагмы возвращает пластину прерывателя в ее стандартное положение, сокращая дополнительное опережение зажигания, которое в противном случае привело бы к стукам и детонации при высоких нагрузках.
Вакуумный регулятор
Полезно рассматривать систему вакуумного опережения зажигания в качестве управления зажиганием, чувствительного к нагрузкам двигателя. Так как вакуумный регулятор действует постепенно, когда требования по мощности уменьшаются, т. е. в движении, эта система является одним из наиболее важных факторов в системе зажигания, влияющих на экономию топлива в режиме нормального городского движения. Если экономия топлива является важным фактором, двигатель должен быть оснащен функционирующим и тщательно проверенным вакуумным регулятором опережения зажигания.
Настройка момента зажигания
Когда производятся серьезные модификации двигателя, то требования к опережению зажигания будут наверняка изменены. Таблица требований к кривой опережения зажигания, приводимая далее, показывает, как типичные модификации влияют на характеристики опережения зажигания. Для обеспечения эффективной работы и экономии топлива кривые опережения зажигания могут оптимизироваться в каждой комбинации конкретных двигателя и шасси (нагрузки). Регулировка центробежного регулятора — довольно простой процедурой, которая в чем-то совпадает с известным методом проб и ошибок. Она обычно заключается в подборе центробежных грузиков и стягивающих пружин до тех пор, пока не будет достигнута кривая желаемой формы.
Когда вы подбираете свою кривую опережения зажигания, то есть одна уловка, которую используют некоторые конструкторы и гонщики, чтобы помочь уменьшить изменения момента зажигания при высоких оборотах. Проверки показали, что в механизмах со штифтами и пазами изменения моментов зажигания могут иметь место, когда штифты вибрируют в концах пазов, в которых они двигаются. Для предотвращения этого сначала установите пружину, которая обеспечивает такую кривую опережения зажигания, которую вы рассчитываете получить. Затем, вместо того, чтобы позволить штифтам центробежных грузиков передвинуться до своего предела, добавьте вторую пружину с высоким усилием, которая прибавит несколько градусов дополнительного опережения зажигания даже при максимальных оборотах. Это предотвращает касание штифтами грузиков их стопоров и сокращает изменения момента зажигания. Вдобавок, дополнительное опережение зажигания может компенсировать запаздывание момента зажигания из-за растяжения цепи привода распредвала и смещения кулачка на некоторых двигателях.
Тонкая настройка вакуумного опережения зажигания может быть намного более сложной, чем настройка центробежного регулятора, так как большинство камер вакуумных регуляторов являются нерегулируемыми. Некоторые энтузиасты, однако, модифицируют величину вакуумного опережения зажигания путем изменения стопоров тяг привода на вакуумной колодке. Некоторые владельцы автомобилей "Форд" производят регулировку усилия пружины внутри входного ниппеля на вакуумных камерах, что помогает настроить скорость изменения и начало кривой опережения зажигания. Для тех, кто может использовать это, такая регулировка обеспечивает быстрый "отход" от стуков и детонации при частично открытой дроссельной заслонке. Для тех автомобилей, которые не имеют регулируемых вакуумных диафрагм, поиск лучшей вакуумной камеры из сотен взаимозаменяемых узлов может быть бесконечным. Легким решением является установка специальной камеры для вакуумного регулятора. Эти вакуумные диафрагмы используют регулировку, подобную применяемой на автомобилях "Форд", а в определенных пределах они могут удовлетворять большинству требований.
Когда рассматривается объединенное влияние исходного центробежного и вакуумного опережения зажигания, то ситуация быстро становится очень сложной. Лучшим способом гарантии оптимального опережения зажигания при всех оборотах двигателя и разных условиях работы является тщательная проверка автомобиля на динамометрическом стенде. Опытный оператор может точно оценить обороты и мощность и определить точное опережение зажигания, которое диктуется условиями работы. Эти кривые должны быть получены из данных, измеренных при частично и полностью открытой дроссельной заслонке для определения характеристик центробежного и вакуумного опережения зажигания. После того, как оператор стенда определит то, что требуется, обычно используется стенд для проверки распределителей, на котором проверяются и изменяются механизмы опережения зажигания до тех пор, пока не будут получены требуемые кривые.
Форсированный двигатель не выдает большую мощность при большом опережении зажигания. Когда процесс сгорания внутри цилиндра становится более эффективным, скорость фронта пламени увеличится, и двигатель будет требовать меньшего опережения зажигания для обеспечения максимальной экономии и мощности. Когда вы устанавливаете опережение зажигания, знайте, что какое-то является хорошим, большее может уменьшать мощность, а чрезмерное разрушит двигатель. Всегда будьте уверены, что опережение зажигания при полностью открытой дроссельной заслонке ограничивается ниже точки детонации: если вы позволяете кривой опережения зажигания стать слишком "правильной", то вы пожалеете об этом!
У большинства высокооктановых бензинов большие времена задержки воспламенения (углы задержки воспламенения) чем у обычных бензинов заправочных станций. Вообще говоря, двигатели, работающие на специальном бензине, требуют немного большего опережения зажигания для обеспечения максимальной мощности, примерно на 2-5° больше начального или центробежного опережения зажигания обычно смещают время задержки воспламенения при использовании высокооктановых бензинов.
Требования к кривой опережения зажигания
Если вы делаете значительные изменения на двигателе, который имеет оптимальные кривые опережения зажигания вакуумного и центробежного регуляторов, эта таблица поможет вам определить новые кривые опережения зажигания для достижения максимальной мощности.
Требования к кривой опережения зажигания
Модификация Вакуумный регулятор Центробежный регулятор
Увеличение степени сжатия Запаздывание всей кривой Меньшее общее опережение, особенно при пиковой мощности (более жесткие пружины и уменьшение смещения грузиков)
Добавление системы впуска с высоким потоком Остается неизменным Меньшее опережение во всем диапазоне оборотов (более мощные пружины уменьшение смещения грузиков)
Добавление впускных колллекторов Возможно необходимо опережение/запаздывание в зависимости от температуры смеси и состава выхлопных газов Если загрязнение смеси уменьшается, то температуры смеси обычно становятся ниже. Это часто требует небольшого увеличения опережения зажигания во всем диапазоне оборотов (более слабые пружины и большее смещение грузиков)
Распредвал с более длительным периодом открывания клапанов
Уменьшить натяжение пружины в диафрагме, чтобы кривая росла быстрее
Начальному опережению зажигания нужно быть быстрее и в меньшей степени общее опережение должно происходить при более низких оборотах (это достигается с помощью менее жестких пружин)
Нагнетатель
(наддув)
Нужен специальный вакуумный регулятор с уменьшенным рабочим давлением Общее опережение зажигания должно быть уменьшено, а кривая должна расти медленнее (более жесткие пружины и меньшее смещение грузиков)
Турбонагнетатель (турбокомпрессор)
Нужен специальный вакуумный регулятор с уменьшенным рабочим давлением
Уменьшить общее опережение зажигания совместно с быстрым начальным участком кривой. "Медленная" кривая при работе турбонаддува (используя комбинацию слабых и жестких пружин плюс уменьшенное смещение грузиков)
Чугунные головки блока цилиндров с каналами
Остается неизменным
Расширьте высокооборотистую часть кривой (добавьте одну жесткую пружину)
Алюминиевые головки блока цилиндров
Уменьшенные температуры поверхности требуют немного большего опережения зажигания (увеличить значение опережения и слегка уменьшить усилие пружины)
Часто требует меньшего общего опережения из-за лучшего наполнения цилиндров, но более быстрый начальный участок кривой из-за низких скоростей потока в каналах и завихрений более слабые пружины и небольшое уменьшение смещения грузиков)
Переход на этилированный бензин (с таким же октановым числом)
Уменьшить общее опережение зажигания (увеличить натяжение пружины и значение опережения)
Уменьшить общее опережение зажигания, увеличить натяжение пружины и уменьшить смещение грузиков)
Замечание. Исключение свинца из состава бензина уменьшает задержку воспламенения и требует опережения зажигания. Этилированный бензин сгорает медленнее и требуется большее опережение зажигания.
Точная настройка вакуумного регулятора будет несложной, если вы используете регулируемую вакуумную камеру, подобную показанной здесь камере производства фирм CRANE CAMS или MR. GASKET. Такие диафрагмы используют регулировочный винт, подобный винту на некоторых узлах автомобилей "Форд "ив определенных пределах он может быть настроен в соответствии большинству требований. Вакуумная камера фирмы CRANE включает в себя предельную регулировку для максимального опережения.
Электронное управление опережением зажигания
В течение многих лет производители автомобилей использовали сложные компьютерные системы для регулировки момента зажигания. Многие из этих микропроцессорных систем не используют механические центробежные грузики, и иногда общая вакуумная камера заменяется или дополняется вакуумным преобразователем. Момент зажигания "вычисляется много раз за секунду по информации, получаемой от различных датчиков, расположенных на двигателе или внутри него. Гоночные версии этих систем управления теперь используются многими командами участвующих в гонках различного уровня. Хотя компьютеры гоночных автомобилей выполняют те же самые основные функции, что и промышленные системы, они созданы с целью "выжать" несколько дополнительных лошадиных сил из тех экзотических двигателей, на которых они установлены. Они надежны, обеспечены "обучаемым" тренером, позволяющим легко производить изменения момента зажигания (и подачи топлива), и когда они установлены, то система точно повторяет запрограммированные в них функции без необходимости обслуживания.
Мечтой конструкторов-энтузиастов является изменение кривой опережения зажигания путем поворота простого регулировочного винта. Это реализуется на гоночных моделях благодаря тем же высоким технологиям, которые развивали профессиональные гонщики-конструкторы и инженеры-автомобилестроители. Фирма AUTOTRONIC CONTROLS разработала доступные электронные системы, которые полностью заменяют центробежный регулятор. Хотя пока сделана только одна электронная замена для вакуумной камеры для двигателей с наддувом, но это всего лишь вопрос времени, чтобы был создан прибор для обычных атмосферных двигателей.
Устройство PROGRAMMABLE TIMING COMPUTER.
Устройство PROGRAMMABLE TIMING COMPUTER от фирмы AUTOTRONIC разработано для работы с многоискровыми модулями зажигания (MSD). Три регулировки, выполняемые с помощью маленькой отвертки, обеспечивают возможность изменения некоторых параметров кривой опережения зажигания:
• регулировка начального опережения зажигания (INITIAL TI MING ADJ) изменяет максимальное опережение зажигания, которое может выдать электронный блок. Он регулируется от Нулевого опережения зажигания или "плоской" кривой до максимального значения в 30°;
Фирма ALLISON ELECTRONICS разработала цифровое устройство управления моментом зажигания, которое использует сложную электронику для обеспечения возможности регулировок опережения зажигания и формы кривой опережения зажигания прямо с водительского сиденья. Устройство DTC 2500 также включает в себя ограничитель оборотов (который использует резким установки половинных оборотов) и автоматическое запаздывание момента зажигания для двигателей с впрыском окиси азота и с наддувом.
Устройство MICRO PLUS/ SYSTEM II от фирмы EDELBROCK предлагает сложное компьютерное управление для автомобилей без компьютера. Оно выдает 8 "механических" кривых опережения зажигания, "чувствует " вакуум впускного коллектора и выдает кривую вакуумного опережения зажигания, содержит ограничитель числа оборотов, автоматически защищает двигатель от детонации и работает совместно с распределителями OEM, ACCEL, MALLORY и MSD.
• Регулировка числа оборотов (RPM ADJ) указывает блоку, при каком числе оборотов двигателя начинать кривую опережения зажигания. Она регулирует обороты от 1000 об/мин до 3000 об/мин;
• Регулировка наклона (SLOPE ADJ), которая изменяет количество градусов опережения зажигания на каждые 1000 об/мин увеличения оборотов двигателя. Нижний предел этой регулировки дает длинную медленную кривую с изменением 0,5 ° на 1000 об/мин, а в другом крайнем положении регулировочного винта получается очень резкая кривая с изменением опережения зажигания на 20° на каждые 1000 об/мин.
Эти регулировки могут быть произведены при работающем двигателе (между заездами на гонках) или при исытаниях двигателя или автомобиля на стенде. Этот маленький электронный блок превращает настройку двигателя в веселую игру.
Этот PROGRAMMABLE TIMING COMPUTER должен использоваться совместно с распределителем, который не имеет центробежного регулятора или когда механизм регулятора заблокирован.
Специализированные детали
Эта катушка зажигания MSD PRO POWERS для профессиональных гоночных двигателей включает в себя различные материалы, в том числе изоляторы из специального алкида и полиэстера, внутренние детали, связанные эпоксидными клеями, трансформаторное масло высокого сопротивления и некоторые экзотические металлические сплавы для увеличения напряжения на вторичной обмотке катушки.
В последние несколько лет ассортимент товаров, предлагаемых для форсировки двигателей, существенно изменился, особенно в области систем зажигания. "Грубые" электронные тахометры и ограничители оборотов сменились сложными микроэлектронными устройствами, которые более надежны и компактны. Однако достоинства электроники добавили больше, чем надежность деталей. Энтузиастц-конструкторы в многочисленных фирмах и магазинах могут приобрести различные электронные устройства, которые созданы в последние годы. Этих устройств очень много, далее будут рассмотрены некоторые из них.
Высоковольтные катушки зажигания
Катушка зажигания может на первый взгляд не показаться очень высокотехнологичным продуктом. Однако когда вы представите себе, что современные катушки для форсированных двигателей'рассчитаны на противостояние высоким температурам в течение многих лет и бесконечным воздействиям импульсов напряжения до 60 000 в, ваше мнение может измениться. Многие катушки зажигания высокой энергии используют различные высокотехнологичные материалы, такие как изоляторы из алкида и полиэстера, внутренние детали, соединенные эпоксидными клеями для противостояния вибрациям, трансформаторное масло высокого сопротивления для улучшения внутренней изоляции и охлаждения и экзотические металлические сердечники для увеличения напряжения па вторичной обмотке.
Использование катушки для гоночного двигателя (подобной показанной здесь катушке MSD BLASTER 3) с низким сопротивлением первичной обмотки (0,7 ом) на системе зажигания обычного двигателя может привести к выходу деталей из строя и даже их воспламенению
Видя все эти преимущества, многие конструкторы-энтузиасты устанавливают на двигатель катушку зажигания высокой энергии, не изучая инструкций по ее установке. Сразу же сгорают балластный резистор, электронный блок управления или сама катушка. Почему это происходит? Подобно обычному бытовому предохранителю, который перегорает, когда в цепи появляется слишком большая нагрузка, катушка зажигания высокой энергии может потреблять избыточный ток из первичной цепи, если она неправильно установлена или неправильно используется. Величина тока в катушке зажигания, потребляемого из первичной цепи, определяется сопротивлением первичной обмотки, которое зависит от количества витков и толщины провода.
Сопротивление первичной обмотки катушки зажигания может сильно различаться, изменяясь от сотен ОМ до долей ОМа, т.е. более чем в 100 раз. Вдобавок к этому, большинство катушек предусматривает использование балластного резистора для ограничения тока в первичной цепи, и его сопротивление также может сильно различаться. Возможные комбинации катушек и балластных резисторов могут быть различными, но только некоторые из них обеспечивают эффективную и надежную работу в конкретной системе зажигания.
Некоторые катушки зажигания специально конструируются для использования со стандартными контактными системами зажигания, в которых ток первичной обмотки должен поддерживаться на минимальном уровне. В таких случаях сопротивление первичной обмотки и балластного резистора должны поддерживаться высокими. Другие высоковольтные катушки зажигания предназначены для получения большей мощности в первичной обмотке при использовании с электронными системами управления. Эти системы могут надежно управлять большими токами, т. е. сопротивление первичной обмотки у таких катушек будет низкое. Однако, некоторые "гоночные" катушки предназначены всего лишь для 2-3 минут непрерывной работы. Использование одной из таких катушек па "обычном" (т. е. не гоночном) двигателе неизбежно приведет к выходу деталей системы зажигания из строя и может даже вызвать их воспламенение. Вывод: всегда используйте такую катушку зажигания, которая предназначена для работы на двигателе вашего типа. В случае сомнений проконсультируйтесь со специалистом.
Ограничители оборотов двигателя
Ограничители оборотов двигателя не являются чем-то новым. Механические устройства отключения для гоночных двигателей были очень популярны в 60-е годы. Их было довольно трудно установить и отрегулировать, но они предотвращали повреждения дорогостоящего гоночного двигателя при включении передачи в трансмиссии или при выходе из строя деталей трансмиссии. В конце 60-х -начале 70-х годов были созданы электронные устройства ограничения числа оборотов двигателя. Их было гораздо легче установить, чем механические устройства, но, к сожалению, многие из них были не очень надежными. Известна одна гонка, которая была проиграна, когда электронное устройство ограничения оборотов двигателя отключило двигатель по каким-то "своим" соображениям.
В наши дни надежность реально возросла и возможности устройств ограничения оборотов заметно расширились. Одна из систем управления, также выпускаемая фирмой AUTOTRONIC CONTROLS, не только предотвращает "перекручивание" двигателя, но также ограничивает обороты двигателя до 3000 об/мин, когда охлаждающая жидкость слишком холодная или слишком горячая. Система включает в себя устройство SHIFT ALERT, которое сообщает водителю писком о нарушениях в момент переключения.
Этот "хитрый" электронный ограничитель оборотов MSD имеет расширенные возможности.
Многие электронные устройства, которые просто управляют оборотами двигателя, не являются простыми. Более старые узлы просто выключали зажигание при определенном числе оборотов. Цилиндры и свечи зажигания могут быть залиты несгоревшим бензином, и когда зажигание будет включено снова, двигатель будет "кашлять" и "плеваться". В худшем случае несгоревшее топливо может привести к заклиниванию поршня и к повреждениям поршневых колец. Новые "хитрые" блоки управления программируются для пропуска зажигания в одном цилиндре, переходя затем к другому, всегда предоставляется возможность сработать в следующем цикле тому цилиндру, в котором был пропуск зажигания. Этот круговой принцип предотвращает двигатель от превышения определенного числа оборотов без обратных вспышек, чрезмерно жесткой работы и от повреждений.
Переключатели, срабатывающие от оборотов
Эти устройства подобны устройствам ограничения оборотов, в которых они срабатывают при определенном числе оборотов, но они срабатывают в соответствии с требованиями потребителя. Возможно, наиболее частым применением является информирование водителя о том, что достигнуты обороты, при которых должно происходить переключение передач, с помощью лампочки или зуммера. Однако эти программируемые устройства также могут быть использованы для включения системы впрыска окиси азота или второго этапа двухэтапной системы, когда автомобиль движется достаточно быстро на первой передаче, для управления дополнительной мощности. Дополнительными областями применения является включение запаздывания момента зажигания при высоких оборотах или срабатывание воздушных переключателей для трансмиссий LENCO LIBERTY, используемых на некоторых гоночных автомобилях.
Некоторые переключатели, срабатывающие от оборотов, регулируются ручкой или с помощью отвертки, другие используют штекеры с перемычками, которые имеются для регулировки с шагом 100 об/мин. Большинство переключателей будут работать с различными системами зажигания, они относительно недороги, их легко установить.
Устройства управления моментом зажигания для двигателей с наддувом
Двигатели с наддувом, которые используют давление наддува более 0,35 кгс/см2, часто страдают от детонации, пока не будут приняты специальные меры. Одной из таких мер является запаздывание общего момента зажигания, когда давление наддува увеличивается. Фирма AUTOTRONIC CONTROLS делает устройство для регулировки момента зажигания (называемое BOOST TIMING MASTER) прямо для таких применений. Устройство обеспечивает запаздывание момента зажигания на 0,2 - 1° на каждые 0,07 кгс/см2 давления наддува. Эта регулировка, производимая с помощью ручки, расположенной рядом с местом водителя, может помочь избавиться от детонации.
Устройство BOOST TIMING MASTER фирмы MSD.
Другая версия устройства управления моментом зажигания для двигателей с наддувом оснащается встроенным вакуумным регулятором. Многие обычные вакуумные регуляторы плохо работают на двигателях с наддувом, так как они могут вызвать изменения момента зажигания или будут повреждены при высоких давлениях наддува. Устройство BOOST MASTER WITH VACUUM ADVANCE фирмы AUTOTRONICS обеспечивает опережение зажигания до 15° при небольшом открывании дроссельной заслонки и запаздывание момента зажигания при работе нагнетателя. Характеристики опережения и запаздывания зажигания полностью регулируются.
Системы зажигания с запуском от коленчатого вала и маховика
Отклонения от оптимального момента зажигания означают потери мощности. В условиях гонок растяжение цепи привода газораспределительного механизма, перекручивание распредвала или вибрация вала распределителя могут означать потерю нескольких лошадиных сил, а это может привести к проигрышу гонки. Вибрация валу распределителя обычно передается от масляного насоса, который приводится в движение общим приводным валом. Когда момент зажигания должен быть как можно более точным, магнитный датчик может быть перенесен с распределителя на коленчатый вал.
Система MSD. Магнитный датчик, расположенный рядом с алюминиевым колесом, генерирует электрический импульс каждый раз, когда магнит на колесе проходит рядом с ним, а блок управления использует сигнал для запуска системы зажигания.
Многие гоночные автомобили используют систему зажигания с запуском от передней части коленчатого вала, в которой алюминиевое колесо диаметром 175 или 200 мм с 4 магнитами, соединено с торсионным гасителем колебаний. 4-х и 6-ти цилиндровые двигатели имеют 2 и 3 магнита соответственно. Магнитный датчик, расположенный рядом с колесом, генерирует электрический импульс каждый раз, когда один из магнитов на колесе проходит рядом с ним. Блок управления использует этот сигнал для запуска системы зажигания. Это очень точная система с очень стабильным моментом зажигания, но в ранних конструкциях у нее было несколько недостатков. Возможно, наиболее очевидная проблема состоит в том, что момент зажигания зафиксирован, без опережения или запаздывания. Чтобы обойти эту проблему и тот факт, что практически невозможно завести двигатель при полном опережении зажигания, многие системы с запуском от коленчатого вала используют второй датчик, установленный рядом с первым, который посылает запаздывающий сигнал "запуск" при проворачивании двигателя стартером (датчик выбирается вручную с помощью специального переключателя). Другим недостатком системы зажигания с запуском от коленчатого вала, кроме ее стоимости, является то, что ее трудно использовать с обычным дополнительным оборудованием с приводом от клинового ремня, так как запускающее "колесо" занимает довольно много места в передней части двигателя. В заключение, деликатный магнитный датчик расположен близко к земле, и его можно повредить о камни и другие неровности дороги, а также летящей грязью. Все эти факторы в сумме делают систему зажигания с запуском от коленчатого вала непрактичной для двигателя повседневного использования, во всяком случае, так было до недавнего времени.
Показанная система зажигания MSD с запуском от маховика использует магнитный датчик, расположенный рядом с маховиком и определяющий • проходящие рядом магниты.
Вариантом системы с запуском от коленчатого вала является система с запуском от маховика. Как следует из ее названия'она не использует запускающее колесо, расположенное в передней части двигателя; магнитный датчик расположен рядом с маховиком двигателя. И он "засекает" проходящие рядом магниты, обычно установленные в головках 4-х болтов, расположенных точно в 45° на маховике. Эта конструкция эффективно уменьшает две проблемы, имеющиеся в обычной системе зажигания с запуском от коленчатого вала: помехи от приводных шкивов дополнительного оборудования и расположение датчика в месте, где он моментом зажигания, PROGRAMMABLE COMPUTER таким как TIMING фирм AUTOTRONICS, предложенным в предыдущем разделе, то эта система подходит для использования как в гоночных, так и в обычных двигателях. Хотя это может быть слишком для обычного двигателя, но может быть привлекательным для сторонников высоких технологий.
Настройка системы зажигания
Если вы переходите с обычной системы зажигания на электронную, то имеется несколько улучшений (настроек), которые могут оптимизировать и поддерживать эффективную работу двигателя. Никакие из этих изменений не могут дать большого эффекта по отдельности, но в сумме они могут обеспечить заметный прирост мощности и улучшение экономичности.
Оптимизированный ранее момент зажигания может измениться, когда устанавливается электронное зажигание. Точная природа этого изменения будет определяться характеристиками электронной схемы и конструкцией бесконтактного датчика. Наиболее частым отклонением, обнаруженным на некоторых электронных системах зажигания, является тенденция этих систем к запаздыванию момента зажигания на высоких оборотах. Это обычно нежелательное "встроенное" запаздывание является более обычным, чем многие думают, хотя и не все системы страдают от него. Чтобы избежать этой проблемы или хотя бы уменьшить ее, необходимо проверить момент зажигания на высоких оборотах, желательно с помощью испытательного стенда. Бывают случаи, когда запаздывание зажигания на высоких оборотах может быть желательным. К примеру, двигатели с турбонаддувом часто выигрывают от некоторого запаздывания зажигания на высоких оборотах, особенно, если давление наддува увеличивается с ростом оборотов двигателя. Но обычно запаздывание момента зажигания на высоких оборотах вредно и для мощности, и для экономичности.
При установке электронного зажигания можно обычно увеличить зазоры между электродами свечей зажигания. Более высокое напряжение и увеличенная энергия искры, получаемые во многих системах зажигания, могут обеспечить эффективное искрообразование в более широком зазоре и качественное сгорание смеси. Однако, при увеличении зазора в свечах более чем на 1,25 мм, роста мощности практически нет. Напряжение, требуемое для того, чтобы искра проскочила в этом увеличенном зазоре, возрастает очень быстро, и некоторые системы зажигания могут надежно обеспечить такой уровень напряжения в течение длительного времени. Вдобавок, подача этого высокого напряжения к свечам довольно проблематична: напряжение идет в любом направлении, кроме нужного. Очень высокое напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания может проходить даже сквозь изоляцию стандартного высоковольтного провода, приводя к пробою изоляции, искрам между проводами и заземлением, пропускам зажигания и к потерям мощности.
На современных форсированных двигателях повреждение изоляции является только одной проблемой, вызванной высокими значениями напряжения на вторичной обмотке. Невидимая высокочастотная энергия излучается со всех проводов, по которым идет электрический ток, особенно, если высоковольтные провода затвердели или имеют низкокачественные сердечники для подавления радиопомех. Это радиоизлучение высокой частоты может вывести из строя электронные микросхемы, используемые во многих электронных блоках, особенно в компьютерах управления двигателем, которые управляют не только моментом зажигания, но также и впрыском топлива, контролируют токсичность выхлопных газов и даже моменты переключения передач на многих стандартных автомобилях. Решением этой проблемы является поддержание высокого напряжения в разумных пределах путем обеспечения зазоров между электродами свечей зажигания, меньших, чем 1,25 мм, и использование только лучших высоковольтных проводов. Вы можете обеспечить дополнительную защиту высоковольтных проводов, вставив их в трубки из стеклоткани, которые очень устойчивы к воздействию температуры. Высокая температура является обычно причиной ускоренного выхода проводов из строя.
В заключение, более «горячая» искра может обеспечить работу двигателя на слегка обедненной смеси. Если карбюратор регулируется для подачи этой обедненной смеси, может быть необходимым переустановить момент зажигания еще раз, чтобы добиться оптимального момента зажигания. Этот цикл настройки "карбюратор — зажигание — карбюратор" может дать заметные улучшения в экономичности двигателя при частично открытой дроссельной заслонке и, если провести эту настройку при широко открытой дроссельной заслонке, то можно также добиться улучшения в максимальной мощности.
Диагностика неисправностей системы зажигания
Диагностика неисправностей свечей зажигания
Свечи зажигания могут привести к неудовлетворительному зажиганию задолго до того, как они откажут полностью. При использовании в форсированных двигателях срок службы свечей зажигания составляет примерно 16 000км, если они работают в стандартной контактной системе зажигания и от 32 000 до 40 000 км, если они работают в качественной высоковольтной системе зажигания. Если имеют место случайные пропуски зажигания, или вы чувствуете снижение мощности, а свечи работают уже долго, то выкрутите их и замените новыми.
Диагностика неисправностей высоковольтных проводов
В настоящее время имеется много типов высоковольтных проводов, и даже самые простые провода должны обеспечивать подавление высокочастотных помех, которые приводят к сбоям в работе электронных блоков управления. Самый дешевый тип помехоподавительных проводов сделан из обыкновенного недорогого углеродистого жгута, известного как резистивный провод. Для использования в форсированных двигателях такие провода должны подбираться только соответствующего типа, так как сопротивление уменьшает напряжение, подводимое к свечам зажигания, а изоляция, используемая на большинстве проводов, быстро разрушается от воздействия высокого напряжения и тепла. Вдобавок, когда углеродный жгут в центре провода стареет, его электрическое сопротивление растет, сильнее уменьшая энергию искры. Лучшим типом провода является тип с силиконовой изоляцией и со спиральной намоткой металлической нитью. Эти провода подавляют радиопомехи индуктивным, а не резистивным методом, поэтому они имеют малое сопротивление току и увеличивают энергию искры.
Здесь показан легкий путь проверки полярности подключения вашей катушки зажигания. Удерживая конец высоковольтного провода рядом с заземлением, вставьте грифель карандаша в этот зазор. Если искр больше в зазоре между концом карандаша и заземлением (слева), то полярность правильная, а если их больше в другом зазоре, то полярность обратная
Имейте в виду, что некоторые провода с углеродными нитями могут быть источником пропусков зажигания, хотя снаружи могут выглядеть очень хорошо. Внутри провода могут происходить небольшие повреждения, и когда искра проскакивает в этом отверстии, то оно увеличивается. В конце концов, зазор (отверстие) может стать таким большим, что до свечи зажигания будет доходить недостаточное напряжение, результатом этого будут пропуски зажигания. Отсюда следует вывод: если вы хотите добиться лучшей работы от вашего двигателя, приобретите лучшие провода, которые сможете найти.
Тщательно проверьте сердцевину (проводник) и изоляцию провода перед покупкой. Если провода имеют углеродистый проводник, то имейте в виду, что их нужно заменять каждый год. Если провода проходят вблизи выпускных коллектора или труб, то убедитесь, что они имеют хорошую теплоизоляцию из резины с силиконом. Как правило, фирмы-производители проводов уверяют, что они используют силиконовую изоляцию, но часто наружный слой состоит лишь из резины с добавлением силикона. Эти дешевые провода не будут противостоять теплу, излучаемому от выпускного коллектора, в течение долгого времени.
Диагностика неисправностей полярности катушки зажигания
Диагностика неисправностей любой системы зажигания должна включать в себя проверку того, что вторичная обмотка катушки зажигания подает напряжение правильной полярности к свечам зажигания. Прежде всего, вы можете спросить, какая может быть разница, когда искра проскакивает от центрального электрода к боковому электроду свечи, между правильной и обратной полярностью? Ответ состоит в том, что обратная полярность вторичной обмотки требует повышенного на 20-40 % напряжения вторичной обмотки, чтоб