Описание конструкции системы зажигания

Сенсорное управление: система зажигания в Focus представляет собой электронный высокопроизводительный модуль, который преобразует бортовое напряжение 12 В в напряжение зажигания свыше 30 000 В. Напряжение зажигания поступает на свечи зажигания с точностью углового градуса. Работы над электронными системами зажигания должны проводиться с чрезвычайной осторожностью - пики высоких напряжений могут быть опасны для жизни.

Традиционные катушечные системы зажигания, состоящие из катушки зажигания, распределителя зажигания, конденсатора, пальца распределителя зажигания, контактов прерывателя и высоковольтных проводов зажигания, обеспечивали, при своей относительно ограниченной гибкости, работу бензиновых двигателей старой конструкции: катушка зажигания поставляла способное перебрасываться напряжение, механический распределитель зажигания подавал свечам зажигания искру. В верхнем диапазоне оборотов это происходило при скромной перестановке опережения момента зажигания, но обычно перед достижением поршнем, который в данный момент находился на такте сжатия, верхней мертвой точки. Другими словами: периферийные узлы двигателя, прежде всего узлы приготовления топливовоздушной смеси и клапанного механизма, в большей или меньшей степени зависели от статической работоспособности системы зажигания. Катушечные системы зажигания распределяли искры с гибкостью коробки спичек.


В эпоху двигателей с электронным управлением это изменилось: за кулисами, совершенно незаметно для неопытного глаза, электронные компоненты создают связи, обеспечивающие зажигание и гибкость.

Любительская работа и современные системы зажигания

Для работ своими средствами и амбициозных механиков-любителей это означает: системы зажигания. жестко интегрированные в управление двигателем, без специального оборудования почти не дают точек приложения «рациональной деятельности любителя». Под капотом Focus также «правят бал» «черные ящики» — проникнуть в их внутреннюю жизнь можно только при наличии знаний эксперта и высокочувствительных тестовых программ.

Во всех бензиновых двигателях Focus момент зажигания рассчитывается отдельно для каждого цилиндра на основе характеристик, имеющихся в памяти блока управления трансмиссией (РСМ), а также в зависимости от рабочего состояния двигателя в данный момент.

Всегда в «двойной упаковке» - искра зажигания

По своей конструкции две катушки зажигания всегда подают искры на свечи зажигания в «двойной упаковке»: одна искра воспламеняет свежую топливовоздушную смесь в цилиндре, находящемся на такте компрессии, другая искра соскакивает в противолежащем цилиндре во время такта выхлопа. Другими словами: цилиндр 1 и 4, а также цилиндры 3 и 4 всегда получают свою искру одновременно.

Сенсор СКР поставляет основные параметры для каждой искры зажигания

В качестве расчетной базы служит сигнал сенсора угла поворота коленвала (СКР). Его сигнал, предварительно преобразованный в РСМ в цифровую форму, управляет первичной обмоткой катушки зажигания. Для этого на короткое время РСМ прерывает подачу напряжения на первичную обмотку катушки зажигания. Так возникает высокое напряжение (напряжение зажигания), которое разряжается через провод зажигания на свечах зажигания.

Блок управления трансмиссией (РСМ) с различными характеристиками обеспечивает своевременное появление искры зажигания

Правильную координацию появления искры зажигания обеспечивает РСМ. В его памяти, помимо прочего, хранятся теоретические основные параметры различных моментов зажигания. Для того чтобы с максимальной эффективностью адаптировать мертвую теорию к практике, блок управления оценивает актуальную информацию периферийных узлов двигателя. Например, он анализирует сигналы сенсора СКР и — в двигателях Zetec-SE - дополнительно информацию сенсора детонации (KS). Эта актуальная информация должна при каждом повороте коленвала постоянно сравниваться с теоретической информацией на жестком диске. Черный ящик перед каждым отдельным изменением состава рабочей смеси связывается с системой впрыска, лямбда-зондом, датчиком числа оборотов, а также с различными датчиками температуры и измерителем массы воздуха под капотом Focus.

Оптимальный момент зажигания в зависимости от нагрузки

Топливовоздушная смесь сгорает в камерах сгорания с разной скоростью в зависимости от состояния нагрузки (холостого хода, частичной, полной нагрузки) и качества свежего воздуха. Чтобы тем не менее максимально использовать энергию топлива, черный ящик изменяет момент зажигания в соответствии с состоянием нагрузки для каждого отдельного цилиндра. Лучшим вариантом является тот, когда свежий газ воспламеняется в момент максимальной компрессии. В четырехтактном двигателе это тот момент, когда поршень хочет перейти от подъема хода сжатия в обратное движение рабочего такта.

Смещение по времени - зажигание и сгорание

Впрочем, момент зажигания находится не точно в верхней мертвой точке (ВМТ), так как, чтобы воспламениться, смеси требуется около трех тысячных долей секунды. В связи с этим искра зажигания получает зеленый свет еще во время движения поршня вверх. Напротив, максимальное давление сжатия наступает тогда, когда поршень как раз перешагивает ВМТ. Так как для воспламенения топливовоздушной смеси всегда требуется одно и то же время, момент зажигания по мере увеличения частоты вращения двигателя все больше смещается от ВМТ в сторону опережения.