Конденсатор трамблера, зачем нужен?
На трамблере (распределителе зажигания) «классических» автомобилей ВАЗ с контактной системой зажигания устанавливается конденсатор. Разберемся, что это такое, зачем он нужен и как работает. В качестве примера используем конденсатор, установленный на трамблер автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107 с контактной системой зажигания карбюраторного двигателя.
Что такое конденсатор?
Конденсатор это устройство, позволяющее накапливать, а затем отдавать электрический заряд.
Своего рода маленькая аккумуляторная батарея. Состоит из двух электродов разделенных диэлектриком. Если на него подать электрический ток, то он начнет скапливаться на электродах конденсатора. Основное свойство конденсатора- это емкость.
В трамблере он подключен параллельно контактам прерывателя.
Зачем нужен конденсатор в контактной системе зажигания?
Если коротко — для повышения напряжения выдаваемого катушкой на свечи зажигания.
Подробнее о работе конденсатора. Как известно контактная система зажигания работает за счет принудительного размыкания контактов прерывателя в трамблере. Каждое размыкание — это прерывание электрического тока, протекающего через первичную обмотку катушки зажигания. После чего магнитное поле в катушке зажигания резко сокращается и пересекая витки вторичной и первичной обмоток индуктирует ЭДС порядка 14000-24000 В. Что выливается в мощную искру на свечах. Двигатель при этом работает ровно, хорошо тянет, свечи коричневые. Чем быстрее сокращение магнитного поля тем выше ЭДС и сильнее искра и лучше работа двигателя.
Но тут возникают проблемы, так как индуктируемая в первичной обмотке ЭДС (ЭДС самоиндукции) пытается поддержать исчезающий электрический ток и замедляет сокращение магнитного поля. Напряжение снижается, искра становится недостаточно мощной. Двигатель вдруг «затроил» или вообще заглох. В качестве бонуса ЭДС самоиндукции вызывает сильное искрение между контактами прерывателя, что ускоряет их износ.
Чтобы не допустить такие негативные явления, в электрическую цепь включен конденсатор (установленный на трамблере). В начальный момент размыкания контактов ток самоиндукции заряжает конденсатор, что уменьшает прохождение тока между контактами прерывателя и снижает искрение между ними. Затем конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, причем ток разряда направлен против тока самоиндукции, благодаря чему исчезновение магнитного поля в катушке происходит быстрее и она выдает ток высокого напряжения в высоковольтную цепь. Работа двигателя восстанавливается до нормы. Если бы не было конденсатора, то катушка выдавала бы всего 4000-5000 В.
Большое значение имеет емкость конденсатора. При слишком большой емкости искрение между контактами прерывателя будет незначительным, но увеличится время заряда и разряда конденсатора, что уменьшит ЭДС индуктируемую во вторичной обмотке. При малой емкости конденсатора искрение будет больше, но ЭДС так же уменьшится так ток его разряда будет низкий и не сможет противодействовать замедлению исчезновения магнитного поля в катушке зажигания. В результате снижение напряжения в высоковольтной цепи системы зажигания и слабая искра.
Неисправности конденсатора трамблера ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106, 2121
Основной неисправностью конденсатора в контактной системе зажигания является его «пробой» на «массу». При этом двигатель автомобиля может не запуститься вовсе или будет запускаться и глохнуть, либо внезапно заглохнет во время движения. Характерными внешними признаками неисправности являются: сильное искрение между контактами прерывателя при пуске двигателя и очень слабая искра или полное ее отсутствие.
Конденсатор можно проверить и в случае обнаружения неисправности заменить новым.
Примечания и дополнения
— Параметры работы конденсатора автомобилей ВАЗ 2105, 2107: емкость конденсатора замеряется в диапазоне частоты 50 – 1000 Гц и находится в пределах 0,20-0,25 мкФ, сопротивление изоляции при температуре (100±2)ºС и напряжении постоянного тока 100 В должно быть более 1 МОм/мкФ.
Источник
Назначение конденсатора в зажигании от магнето
Конденсатор, присоединенный параллельно к контактным винтам, уменьшает искрение между ними в момент прерывания первичного тока. Кроме того, в момент размыкания первичной цепи конденсатор увеличивает резкость исчезновения в ней первичного тока и магнитного потока трансформатора, повышает этим электродвижущую силу, индуктированную во вторичной обмотке.
Начало вторичной обмотки соединено через первичную обмотку с «массой», другой конец вторичной обмотки присоединен к центральному контакту, который составляет одно целое с катушкой. К центральному контакту пружиной прижимается уголек бегунка распределителя тока высокого напряжения.
Бегунок имеет электроды и укреплен на шестерне распределителя, приводимой во вращение шестерней вала ротора магнето. Шестерня распределителя вращается в два раза медленнее вала ротора магнето. Фланец оси бегунка несколько смещен по отношению к самой оси. Поворотом оси бегунка в гнезде можно регулировать расстояние между осями шестерен. Против бегунка распределителя с обеих сторон расположены щеки распределителя, изготовленные из карболита с неподвижными электродами.
Ток высокого напряжения, возникающий во вторичной обмотке трансформатора, с центрального контакта через угольный контакт поступает к электродам бегунка и в момент прохождения электрода бегунка мимо неподвижного электрода щеки пробивает воздушный промежуток между ними и поступает к центральному электроду свечи. Взаимное расположение электродов бегунка и электродов щек таково, что они становятся друг против друга в момент наведения наибольшей электродвижущей силы во вторичной обмотке трансформатора.
В случае неисправностей в системе зажигания (обрыва проводов, выгорания электродов), вызывающих увеличение сопротивления в цепи высокого напряжения, изоляция вторичной обмотки предохраняется от пробоя предохранительным искровым промежутком между внешним электродом бегунка распределителя и массой шестерни.
Для выключения зажигания магнето имеет изолированную клемму, соединенную с концом первичной обмотки. Эта клемма упирается в соединительную пластину первичной обмотки трансформатора. Провод от клеммы идет к выключателю зажигания.
В щеках распределителя имеются отверстия, в которые вставляются провода, идущие к запальным свечам цилиндров двигателя. Цифры у отверстий указывают порядок соединения проводов со вторичной обмоткой, а не порядок работы и нумерацию цилиндров двигателя.
В автомобилях необходимость системы зажигания заключается в том, чтобы принудительно воспламенить рабочую топливовоздушную смесь в камерах сгорания. Воспламенение осуществляется при помощи электрической искры, которая возникает между электродами свечей. Образование искры происходит после того, как будет подано высокое напряжение на электроды.
Как сгорает конденсатор трамблера: На страже контактов
Когда я не смог завести свою «пятерку», вызванные мастера СТО, «поколдовав» над трамблером, сказали, что необходимо заменить конденсатор, так как проблема в нем. Однако спустя какое-то время мотор заработал. Может ли такое быть?
Когда я не смог завести свою «пятерку», вызванные мастера СТО, «поколдовав» над трамблером, сказали, что необходимо заменить конденсатор, так как проблема в нем. Однако спустя какое-то время мотор заработал. Может ли такое быть? C. Ташаев, Новомосковск |
В момент размыкания контактов трамблера катушка зажигания вырабатывает ток высокого напряжения, для которого разомкнутые контакты прерывателя не служат непреодолимым препятствием. Воздушный зазор 0,3 – 0,5 мм легко пробивается, и образующаяся при этом искра приводит к «подгоранию» контактов. Чтобы избежать этого и увеличить энергию искры в свечах зажигания, параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор емкостью 0,20 – 0,25 мкФ.
Неисправность конденсатора может возникнуть в трех случаях: вследствие потери части емкости, из-за внутреннего обрыва и как результат внутреннего короткого замыкания. При замыкании двигатель работать не будет, во втором же и первом случаях система зажигания может отказать не сразу. Она будет функционировать, хотя энергия искры будет намного ниже положенной. Об этом свидетельствует неустойчивая работа двигателя на холостом ходу и, возможно, усложненный пуск. Поскольку работа прерывателя в таком случае сопровождается повышенным искрением, его контакты будут ускоренно подгорать и изнашиваться, постепенно ухудшая характеристики двигателя. Таким образом, мотор «откажется» заводиться только через некоторое время после выхода из строя конденсатора. Временно ситуацию можно исправить, если зачистить подгоревшие контакты прерывателя – что и сделали ремонтники.
Следует отметить, что похожие «симптомы» проявляются и при других неисправностях системы зажигания, например, при износе подшипников распределителя, а также неисправности катушки.
Игорь Широкун, Юрий Дацык Фото Андрея Яцуляка
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Неправильно установлен момент зажигания.
Правильная установка момента зажигания определяет мощность, экономичность и устойчивость работы двигателя. Слишком позднее или раннее зажигание вредно сказываются на работе двигателя. При очень позднем зажигании горение смеси происходит при увеличивающемся объеме и пониженном давлении газов в цилиндре, а поэтому мощность и экономичность двигателя понижаются. В этом случае догорание смеси в цилиндре происходит в течение всего такта расширения, что вызывает сильный перегрев двигателя. Плохо влияет на работу двигателя и слишком раннее зажигание. В этом случае горючая смесь воспламеняется преждевременно и резко нарастает давление газов до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ), что значительно препятствует движению поршня. Уменьшается мощность и экономичность двигателя, а работа под нагрузкой сопровождается стуками и повышенным нагревом. На холостом ходу двигатель работает неустойчиво.
Порядок установки зажигания.
Поставить поршень первого цилиндра в крайнее верхнее положение, соответствующее концу такта сжатия. Для этого необходимо вывернуть свечу первого цилиндра и, закрыв свечное отверстие пальцем, вращать коленчатый вал двигателя до начала сжатия в первом цилиндре. Палец будет ощущать давление сжатого воздуха. Затем, медленно вращая коленчатый вал, точно совместить метки установки зажигания. На двигателе автомобиля Москвич первая метка на шкиве коленчатого вала (по ходу вращения) должна совпадать с установочным штифтом на передней крышке блока цилиндров, на двигателе автомобиля ВАЗ метка на шкиве коленчатого вала должна совпадать со средней меткой на крышке механизма распределения. Затем установить стрелку октан-корректора на нулевое деление шкалы. Отрегулировать зазор между контактами прерывателя при необходимости. Начало размыкания контактов лучше всего установить с помощью переносной лампы, прилагаемой к автомобилю. Для этого надо подключить переносную лампу одним проводом к массе, а другим к зажиму провода низкого напряжения на прерывателе-распределителе. Затем включить зажигание, снять крышку прерывателя-распределителя и отпустить гайку крепления его корпуса к двигателю и медленно поворачивать рукой корпус прерывателя-распределителя против направления вращения ротора до момента размыкания контактов, который точно определяется по загоранию переносной лампы. В этом положении необходимо закрепить корпус прерывателя-распределителя и установить на место крышку прерывателя-распределителя. При этом боковой электрод крышки, против которого стоит ротор, следует соединить высоковольтным проводом со свечой первого цилиндра. Остальные провода соединить со свечами в соответствии с порядком работы двигателя, учитывая направление вращения ротора. Далее необходимо проверить правильность установки зажигания во время короткого пробега автомобиля, предварительно прогрев двигатель до нормального теплового режима (температура охлаждающей жидкости 80-90 °С). Зажигание установлено правильно, если при движении автомобиля на прямой передаче по ровной дороге со скоростью 45- 50 км/ч резкое до отказа нажатие на педаль управления дроссельными заслонками вызывает незначительные и кратковременные детонационные стуки.
Изоляция проводов высокого и низкого напряжении нарушена.
Нарушение изоляции проводов высокого и низкого напряжения происходит по причине попадания на них бензина, масла, капель электролита, горячей воды или в результате механических повреждений. Особенно быстро протирается изоляция у плохо закрепленных проводов во время движения автомобиля. Поврежденная изоляция проводов нередко является причиной короткого замыкания в электрических цепях низкого или высокого напряжения. Естественно, в этом случае между электродами свечи зажигания искры не будет и двигатель не пустится. Вот почему при осмотре автомобиля следует обращать внимание на состояние изоляции проводов, надежность их крепления. Провода низкого и высокого напряжения должны быть чистыми, гибкими, надежно закрепленными и не иметь повреждений, следов коррозии и грязи. Не допускаетсяналичие на оплетке проводов капель масла, бензина или других каких-либо технических жидкостей. Если вы обнаружили, что оплетка проводов увлажнена, ее следует насухо протереть ветошью. Если провода имеют изношенную, потрескавшуюся или поврежденную изоляцию, то в качестве временной меры рекомендуется поврежденные места проводов обмотать изоляционной лентой, а при первой возможности заменить.
Контакты прерывателя окислены.
В процессе эксплуатации двигателя контакты прерывателя постепенно загрязняются и окисляются, т.е. на их поверхности образуется окалина.
Сильное загрязнение контактов нередко является причиной значительного уменьшений тока низкого напряжения в катушке зажигания, что приводит к слабой искре между электродами свечи зажигания или к полному ее отсутствию. В результате двигатель не пускается. Убедиться в неисправности контактов при нормальном зазоре между ними можно при помощи переносной лампы (12 В). Для этого один конец провода переносной лампы подсоединить к массе автомобиля, а другой сначала подключить к неподвижному контакту прерывателя, а затем к подвижному при замкнутых контактах. Если переносная лампа не загорится при подключении ее к неподвижному контакту и загорится при подключении к подвижному, то это свидетельствует о неисправности контактов прерывателя. Контакты сильно обгорели и ток через них не проходит. В этом случае необходимо надфилем зачистить контакты, для чего установить кулачок прерывателя в состояние полного смыкания контактов, а затем рукой отвести подвижный контакт от неподвижного на расстояние, равное толщине надфиля. Установить надфиль между контактами и зачистить контакты. При незначительном окислении зачистку контактов можно произвести абразивной пластиной или мелкой стеклянной шкуркой. Для того, чтобы получить тонкую пластинку с необходимой жесткостью, вырежьте из шкурки две узенькие полоски и склейте их рабочими сторонами наружу клеем БФ-2. Такая пластинка позволит зачищать контакты, не нарушая их параллельности, что очень важно для площади соприкосновения контактов. Производить зачистку каждой поверхности контактов в отдельности не рекомендуется, т.к. площадь их прилегания может стать неравномерной. После зачистки контактов обдуть панель прерывателя воздухом, затем протереть контакты замшей, слегка смоченной в чистом бензине. Контакты должны быть чистыми, сухими и плотно прилегать друг к другу всей поверхностью.
Нельзя подчищать контакты крупной наждачной шкуркой, монетами, так как оставшийся на контактах металл значительно ускоряет их обгорание.
При большом износе контакты необходимо заменить.
Источник
Пример работы системы зажигания
Нужно привести пример. Если увеличить частоту вращения двигателя, а также число цилиндров, происходит значительное снижение энергии искры. Другими словами, если взять двигатель ВАЗ 2106, модернизировать его, облегчив все узлы, в результате чего он начнет развивать обороты намного выше, нежели было задумано проектировщиками, а после установить систему зажигания, которая была смонтирована на моторе ранее, то попросту не получится достичь нормального режима работы.
Нужна очень большая энергия искры. Также необходимо выполнить два основных требования, которые друг другу противоречат. Во-первых, нужно произвести увеличение первичного тока. Во-вторых, нужно значительно снизить ток, который проходит через контактную группу прерывателя зажигания. Сделать это одновременно попросту не получается. Поэтому в случае с более высокооборотистыми двигателями, в которых высокая компрессия, необходимо использовать любую другую систему, но не классическую.
В заключение хотелось бы сказать, что по контактам прерывателя необходимо пропускать ток с минимальным значением, который будет управлять, а не производить переключение в первичной цепи. Но намного эффективнее, конечно же, вообще отказаться от контактов, произвести установку датчика Холла или другого бесконтактного устройства.
В качестве альтернативы транзисторной индуктивной системе зажигания разрабатываются плазменные и лазерные системы зажигания, но вследствие высоких затрат на изготовление они пока не используются. Преимуществом лазерной системы зажигания является, в частности, гибкий выбор точки воспламенения рабочей смеси в камере сгорания, что осуществляется посредством фокусировки лазерного луча. Особое преимущество данная система представляет для бензиновых двигателей, в которых начало сгорания рабочей смеси инициируется в струе впрыскиваемого топлива. При этом задержка воспламенения незначительна, в результате повышается коэффициент полезного действия двигателя и снижается уровень вредных примесей в отработавших газах.
При использовании в спортивных соревнованиях высокофорсированных двигателей приходится сталкиваться с сильным загрязнением маслом и нагаром основания изоляторов свечей зажигания. В этом случае часто используют высоковольтную конденсаторную систему зажигания, схематическое устройство которой представлено на рисунке.
Рис. Высоковольтная конденсаторная система зажигания
Здесь функцию аккумулятора энергии выполняет конденсатор, который разряжается через первичную обмотку, при этом во вторичной обмотке индуцируется высокое напряжение. Трансформатор высокого напряжения работает быстро и с малыми потерями. По сравнению с транзисторной индуктивной системой зажигания здесь повышение вторичного напряжения на порядок выше, около 3000 В/мкс — против 400 В/мкс. Вследствие значительно более быстрого повышения вторичного напряжения потери энергии на свече зажигания, которые могут возникнуть вследствие вышеупомянутых загрязнений, остаются незначительными.
Малая длительность индуктивной фазы искрового разряда, напротив, отрицательно влияет на воспламенение рабочей смеси с помощью высоковольтного конденсатора, в особенности, при неоднородной смеси; это может привести к перебоям в зажигании. Для решения данной проблемы можно использовать систему зажигания с переменным напряжением. В этом случае длительность искрового разряда увеличивается, при этом образуется колебательный контур из конденсатора и трансформатора высокого напряжения. После образования длительность искрового разряда поддерживается с помощью энергии, сохраненной во вторичной обмотке катушки зажигания, в то время как конденсатор вновь заряжается.
Рис. Длительность индуктивной фазы искрового разряда tF в высоковольтной конденсаторной (слева) и индуктивной (справа) системах зажигания
Спад напряжения во вторичной цепи высоковольтной конденсаторной системы зажигания с увеличением частоты вращения коленчатого вала в любом случае меньше, чем в индуктивной системе зажигания.
Можно подвести следующие итоги:
- Индуктивная система зажигания используется только в старых двигателях. Она была полностью вытеснена транзисторной индуктивной системой зажигания. Зажигание с помощью высоковольтного конденсатора используется только в особых случаях, например, когда следует опасаться перебоев искрообразования вследствие сильного загрязнения свечей зажигания.
- Полностью электронная транзисторная индуктивная система зажигания не требует обслуживания; момент искрообразования сохраняется без последующей регулировки.
- Полностью электронная транзисторная индуктивная система зажигания предоставляет возможность регулировки угла замкнутого состояния контактов, при котором напряжение во вторичной цепи системы зажигания остается всегда высоким независимо от частоты вращения коленчатого вала. При этом вырабатывается достаточно энергии, необходимой для воспламенения рабочей смеси. Вследствие этого даже бедные смеси бензина и воздуха хорошо воспламеняются.
Как работает этот компонент
Изделия защищают электронные компоненты от разного рода помех и используются во множестве систем вашей машины. Ключевой функцией приспособления является фильтрация — например, в автоакустике. Без конденсатора музыкальная система будет работать плохо: возникнут посторонние шумы, помехи и изменения громкости. Все это является следствием скачков напряжения в электросети авто.
Конденсаторы есть во многих частях автомобиля. Они играют роль буферов между аккумуляторами и другими электронными приспособлениями. Без такого изделия невозможно функционирование не только акустики, но и контактного механизма в распределителе зажигания.
На фото: схема системы батарейного зажигания с цифровым обозначением компонентов:
Структура и внутренние соединения
Помехоподавляющий конденсатор катушек зажигания — это неполяризованный конденсатор.
Оба помехоподавляющих конденсатора (помехоподавляющий конденсатор катушек зажигания и помехоподавляющий конденсатор 2 катушек зажигания) имеют одинаковую конструкцию.
Обозначение | Пояснение |
1 | Помехоподавляющий конденсатор катушек зажигания |
Распределение контактных штырей в разъеме
Штырь | Пояснение |
Kl. 31 | Контакт 31, масса |
U | Напряжение питания |
Как понять, что нужна диагностика прибора
О неисправности конденсатора свидетельствуют разные признаки. Фары, мигающие в такт басам автомобильной акустики, означают, что электронные компоненты авто не получают достаточного напряжения. В ряде случаев сигналы начинают искажаться, отдельные компоненты машины работают некорректно.
Конденсатор зажигания отвечает за выработку искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь в цилиндре двигателя. Если искра имеет слабый красный цвет и появляется неравномерно, если не удаётся нормально завести авто — вполне вероятно, что возникли проблемы с конденсатором.
Важно не допускать проблем с конденсатором зажигания. Они возникают по трём причинам:
Первые два варианта особенно коварны, поскольку зажигание не сразу выходит из строя. Функционирование компонентов продолжается, хотя искра уже не может иметь нужного уровня мощности. Главные признаки поломки в такой ситуации — неустойчивость работы двигателя на холостом ходу, проблемы с запуском. Обязательно проверьте конденсатор и при необходимости замените его! Если этого не сделать, искры от прерывателя вызовут подгорание контактов, что выведет силовой агрегат из строя.
Недостатки классической контактной системы зажигания
Среди недостатков классических систем зажигания можно выделить то, что через контактную группу прерывателя проходит большой по величине ток. Следовательно, происходит очень быстрый износ этого элемента. Также происходит искрение высоковольтных контактов непосредственного корпуса распределителя зажигания. На других системах такое не наблюдается.
Все это в сумме значительно снижает ресурс, а самое главное – надежность всей конструкции. Что касается надежности, то она зависит от многих составляющих. В частности, на нее влияет энергия искры, вторичное напряжение, форма и длина ее. А так же время, в течение которого происходит горение искры. Энергию можно вычислить, если знать три параметра:
Но надежность можно определить по напряжению. В том случае, если в цилиндрах двигателя нормальные условия для горения, топливовоздушная смесь воспламеняется от искры, которая имеет энергию всего 10 мДж.