Опережение зажигания в бензиновых двигателях и момент впрыска топлива в дизельных — это важные параметры, играющие определяющую роль в работе мотора. Поэтому установка опережения зажигания должна выполняться как можно точнее, иначе двигатель просто не будет работать. Большую помощь в этом деле оказывают стробоскопы — специальные инструменты, о которых пойдет речь в данной статье.
Эта публикация продолжает серию статей о специальном инструменте.
Что такое стробоскоп и зачем он нужен двигателю
Опережение зажигания — один из важнейших параметров, определяющих работу двигателя. Если неправильно выбрать момент зажигания топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях или момент впрыска топлива в камеру сгорания в дизелях, то мотор будет работать из рук вон плохо. Как установлено, зажигание и впрыск необходимо производить чуть ранее, чем цилиндр дойдет до верхней мертвой точки — поэтому параметр и назван опережением зажигания. Но почему так?
Дело в том, что сгорание любого топлива происходит не моментально, а занимает какой-то промежуток времени, поэтому при поджигании топлива еще до ВМТ «по-настоящему» оно начнет гореть только у ВМТ, поэтому передаст поршню накопленную энергию (в виде давления расширяющихся отработанных газов) с максимальной эффективностью. Двигатель разовьет большую мощность и будет работать без перебоев.
Если зажечь топливо непосредственно в ВМТ, поршень получит не всю энергию, а работа двигателя в целом будет неудовлетворительной. А если, напротив, зажечь топливо слишком рано, то поршню из-за давления газов будет трудно дойти до ВМТ. В ряде случаев такой двигатель даже и завести будет невозможно.
Опережение зажигания определяется для каждого двигателя еще на заводе, а чтобы в дальнейшем двигатель можно было отрегулировать, на него наносятся установочные метки — одна неподвижная, непосредственно на двигателе, а вторая подвижная, на маховике или шкиве привода генератора (она, как нетрудно понять, показывает скорость вращения коленвала). В определенные моменты времени эти метки занимают определенное положение друг относительно друга, а определить это положение как раз и помогает стробоскоп.
Устройство и принцип действия стробоскопа
Стробоскоп — прибор, предназначенный для наблюдения за быстропротекающими процессами в реальном времени. В простейшем случае стробоскоп представляет собой устройство, формирующее частые короткие световые вспышки, с помощью которых и достигается стробоскопический эффект.
Стробоскопический эффект сводится к следующему. Если на какое либо движущееся (в том числе и вращающееся) тело направить короткие и частые вспышки света, то для нашего глаза тело как бы «замрет» — мы будем видеть не плавное движение, а прерывистое, состоящее из множества статичных «картинок».
Если с помощью стробоскопа наблюдать повторяющееся движение — например, метку на вращающемся шкиве или маховике двигателя, то при определенных частотах вспышек (частота вспышек должна быть кратна частоте вращения шкива) метка для нашего глаза замрет на одном месте, и именно благодаря этому эффекту существует возможность регулировки опережения зажигания.
В современном стробоскопе яркие и короткие световые импульсы создаются специальными безынерционными ксеноновыми лампами (обычные лампы накаливания зажигаются и гаснут медленно, и даже при частоте тока 50 Гц колебания их яркости уже незаметны нашему глазу, поэтому они непригодны для работы в стробоскопе), которые управляются электронным блоком. Однако ресурс ксеноновой лампы, работающей в таком режиме, ограничен, поэтому ее необходимо периодически заменять.
Сейчас рынок предлагает не просто стробоскопы, а приборы с массой дополнительных функций. В частности, цифровые стробоскопы могут измерять опережение зажигания в бензиновых двигателях и момент впрыска топлива в дизельных, измерять частоту вращения коленчатого вала, напряжение в бортовой сети и другие параметры. И все измеренные характеристики выводятся на встроенный экран, что значительно упрощает применение прибора.
Также стробоскопы комплектуются целым набором зажимов и датчиков для проведения измерений на различных типах двигателей. Все это делает стробоскоп универсальным прибором, который могут применять и профессионалы, и рядовые автолюбители.
Применение стробоскопа для проверки бензиновых двигателей
С помощью стробоскопа можно с одинаковым успехом проверять работу и карбюраторных, и инжекторных двигателей. В обоих случаях для определения момента опережения зажигания необходимо закрепить емкостный датчик (выполнен в виде обычного зажима типа «крокодил») на высоковольтном проводе, идущем к свече зажигания первого цилиндра, а лампу стробоскопа направить на установочные метки.
Если опережение зажигания выставлено правильно, то при работе двигателя на холостом ходу метки должны совпасть. В случае расхождения меток необходимо отрегулировать прерыватель-распределитель зажигания (трамблёр) так, чтобы метки «сошлись». Здесь необходимо отметить, что измерение и регулировка должна проводиться только с отключенной от вакуумного датчика трамблера вакуумной трубкой.
С помощью стробоскопа также можно проверять работу центробежного и вакуумного (для карбюраторного двигателя) регуляторов трамблера.
Проверка работы центробежного регулятора также проводится с отсоединенной вакуумной трубкой. Оценить работу регулятора можно, увеличив обороты двигателя примерно до 2000 — в этом случае угол опережения зажигания должен увеличиться (на 5-7 градусов, но все зависит от двигателя). Если этого не происходит, то центробежный регулятор трамблёра неисправен и его необходимо ремонтировать.
Для проверки вакуумного регулятора необходимо подключить вакуумную трубку и снова увеличить обороты двигателя. При исправном регуляторе установочные метки разойдутся еще больше — не менее чем на 15 градусов.
Многие современные инжекторные двигатели лишены традиционного прерывателя-распределителя, поэтому для них актуальна только установка опережения зажигания по измерению момента подачи импульса на свечи.
Применение стробоскопа для проверки дизельных двигателей
Для установки опережения зажигания дизельного двигателя используется похожая методика, однако здесь для определения момента впрыска топлива используется пъезодатчик, устанавливаемый на топливную магистраль первого цилиндра. При подаче топлива от ТНВД к форсунке, топливная трубка испытывает толчок и на очень короткое время расширяется — это кратковременное увеличение диаметра трубки фиксируется датчиком и используется для регулировки опережения зажигания.
Как и в случае с бензиновым двигателем, угол опережения впрыска топлива в камеру сгорания определяется по установочным меткам, которые в каждом конкретном двигателе должны иметь строго определенное положение. При несовпадении меток необходимо провести регулировку с помощью установленной на ТНВД муфты опережения зажигания (МОЗ).
Однако, как нетрудно понять, такая методика подходит лишь для традиционных систем впрыска топлива, а для современных моторов с системой Common Rail или насос-форсунками этот способ неприменим. В таких двигателях присутствуют электронные блоки управления и регулировки проводятся с их помощью. Хотя определение положения установочных меток даже в самых современных двигателях осуществляется с помощью все того же стробоскопа.
Правильно выставленное опережение зажигания — залог легкого пуска и бесперебойной работы двигателя. А благодаря стробоскопу выполнить все необходимые регулировки можно без помощи специалистов.
