Pokud bylo načasování zapalování (časování zapalování) nastaveno nesprávně nebo bylo během oprav „sraženo“, objeví se v provozu motoru automobilu několik znaků, pomocí kterých můžete nezávisle určit, že se jedná o problém.
Na příkladu bezkontaktního zapalovacího systému pro karburátorový motor 21083 (1,5 l) uvádíme tyto příznaky ve formě seznamu, takže pokud se objeví, můžete rychle určit, o jaký problém přesně jde.
Jak pochopit, že se zapalování pokazilo?
Zapalování se může vychýlit směrem k předstihu (brzy) nebo ke zpomalení (později). Některá jejich znamení jsou podobná, ale existují i rozdíly.
Známky příliš brzkého zapálení, když motor auta běží.
Při předčasném zážehu se palivová směs zapálí mnohem dříve, než píst dosáhne horní úvrati. Hořící směs expanduje, tlak plynu nad pístem se zvyšuje. Těžko to překonává. Pro efektivní pracovní zdvih již není dostatek energie. Na základě toho budou známky předčasného zapálení následující.
1. Motor se nedal nastartovat napoprvé.
Nebo nezačne vůbec. Nastartování trvá několik pokusů. Klikový hřídel může po zastavení mezi pokusy o nastartování obrátit rotaci.
2. Motor začal znatelně kmitat na volnoběh (XX).
Přitom je téměř nemožné vyrovnat otáčky XX šrouby na karburátoru. Motor začne stabilně pracovat až při nastavení otáček na vyšší otáčky šroubem „množství“ nebo zakrytím vzduchové klapky „sytičem“.
3. Dynamika vozu se zhoršila.
Přitom rozjezd a akcelerace mohou být vcelku přijatelné, ale v otáčkách je výkon a odezva motoru nedostatečná („jako by auto někdo držel zezadu“).
4. Prsty motoru „klepaly“.
Objevila se neustálá detonace, jasně patrná sluchem (frakční, kovové klepání v motoru), která se objevila pod zatížením, když byl sešlápnut plynový pedál, a nezmizel po dlouhou dobu po jeho uvolnění. To je způsobeno skutečností, že při předčasném zapálení dochází ke spalování palivové směsi za podmínek abnormálního zvýšení tlaku. Za takových podmínek to připomíná explozi – detonaci nebo zjednodušeně řečeno „klepání prsty“.
5. Na elektrodách zapalovacích svíček se objevily usazeniny černého uhlíku.
Pokud je časování zážehu příliš brzké, jsou porušeny podmínky spalování palivové směsi a nedojde k úplnému spálení. Jeho zbytky sazí se usazují jako černé saze na elektrodách zapalovacích svíček, což vede k jejich rychlému selhání. Dochází k vynechávání zapalování a v důsledku toho se do tlumiče vrhá stále více nespálené směsi.
6. V tlumiči se objevily praskavé zvuky a „výstřely“.
Toto nespálené palivo může vyhořet v tlumiči s praskáním. Jak na volnoběh, tak za jízdy. Ve zvláště pokročilých případech může explodovat a rozdělit tlumič nebo rezonátor na dvě poloviny.
7. Z výfukového potrubí tlumiče začal vycházet černý kouř.
Je to nespálené palivo, které shoří a kouří ve výfukovém systému.
8. Spotřeba benzínu se znatelně zvýšila.
Pokud je zapalování příliš brzké, potřebuje motor ke své práci mnohem více energie, a tedy i paliva.
Navíc řidič neustále pracuje na plynovém pedálu, snaží se obnovit svou bývalou agilitu a zrychlit auto, nebo přitáhne rukojeť „sytiče“ k sobě, čímž ještě zvýší spotřebu.
9. Motor se začal často přehřívat.
Příliš vysoký tlak ve válcích motoru vede ke zvýšení teploty. Motor se neustále přehřívá.
Příznaky (známky) příliš pozdního zapalování při běžícím motoru automobilu.
Při pozdním zážehu dojde k zapálení pracovní směsi, když píst téměř dosáhl horní úvratě (TDC). Nebo i když ji překročil. Palivo se vznítí příliš pozdě a expanduje, když píst klesá. Následkem toho je tlak plynu na píst nedostatečný pro energické protáčení klikového hřídele.
Jako bonus je ohrožena samotná účinnost spalování, protože k němu musí dojít při vysokém tlaku na konci kompresního zdvihu. A při pozdním zapálení je malý. Na základě tohoto obrázku budou příznaky předčasného zapálení následující.
1. Objevují se problémy se startováním motoru.
Protože ke spalování paliva dochází s poruchami a nízkou účinností, není možné nastartovat motor na první pokus. A pokud je zapalování příliš pozdě, nezačne vůbec. Startér otáčí klikovým hřídelem, motor se nejprve „chytne“, ale pak se zastaví. Při rolování jsou možné praskání a dokonce i výstřely do karburátoru.
2. Praská a (nebo) „střílí“ do karburátoru.
Při pozdním zážehu dochází ke spalování pracovní směsi po celý výkon zdvihu, nejen při kompresi. V okamžiku, kdy se sací ventily začnou otevírat, stará palivová směs stále hoří a při sacím zdvihu zapálí novou část palivové směsi vycházející ze sacího potrubí a karburátoru. V karburátoru praskne.
3. Motor se neustále přehřívá.
Protože k dohoření palivové směsi dochází při expanzním zdvihu (výkonovém zdvihu) v celém objemu válců, dochází k rychlému zahřívání jejich stěn a tím k přehřívání motoru.
4. Výkon a odezva motoru automobilu jsou znatelně sníženy.
Protože ke spalování pracovní směsi dochází nejen ve spalovací komoře, ale i ve zvětšujícím se objemu válce (při pohybu pístu dolů), tlak plynu na píst znatelně klesá. V souladu s tím motor nevyvíjí požadovaný výkon, tím méně zrychlení.
5. Spotřeba benzínu se znatelně zvyšuje.
Aby motor splnil svou práci, když je zapalování příliš pozdě, potřebuje mnohem více energie a tím i více benzínu.
Navíc řidič neustále pracuje na plynovém pedálu, snaží se obnovit svou bývalou agilitu a zrychlit auto, nebo přitáhne rukojeť „sytiče“ k sobě, čímž ještě zvýší spotřebu.
6. Volnoběh motoru je nestabilní a nelze jej upravit.
V důsledku porušení podmínek spalování palivové směsi v motoru se začne zastavit a bude se neustále snažit zastavit. Stává se problematické vyrovnat otáčky XX pomocí šroubů na karburátoru.
Po objevení uvedených známek pozdního zážehu můžete nejprve upravit úhel předstihu otáčením rozdělovače. Bude nutné to stihnout dříve. K tomu mírně povolte upevnění rozdělovače a otočte jej proti směru hodinových ručiček o více než 1 mm. Opravíme rozdělovač a zkontrolujeme, jak motor funguje. V případě potřeby provedeme úpravy směrem k opětovnému zvětšení úhlu.
7. Žádná detonace ve válcích motoru automobilu.
Při jízdě po rovné silnici rychlostí 40-50 km/h musíte prudce sešlápnout plynový pedál. Při správném nastavení předstihu zážehu se z motoru ozve krátkodobá detonace, při pozdním zážehu k detonaci nedochází vůbec. Předčasné zapálení – detonace je příliš dlouhá.
Když tedy objevíte uvedené známky provozu motoru se zapalováním příliš brzy nebo příliš pozdě, můžete se bezpečně vypořádat s příčinami tohoto problému a začít přesně nastavovat časování zapalování.
Nesprávný úhel zážehu způsobuje praskání v sacím/výfukovém potrubí, ztrátu výkonu, odezvu plynu a zvýšenou spotřebu paliva. Provoz vozu v tomto režimu může mít za následek vyhoření pístu, ventilů a zničení katalyzátoru. Podívejme se, jak určit pozdní nebo předčasné zapalování nainstalované na karburátoru a vstřikovacím motoru.
Proč není SOP vždy stejný?
Časování zapalování (IAF) je skutečný úhel natočení klikového hřídele od okamžiku vytvoření jiskry do stoupání pístu do horní úvratě (TDC) při kompresním zdvihu. Potřeba předstihu zážehu je způsobena zpožděním reakce oxidace paliva s kyslíkem. Proto je spalování směsi rozděleno do 3 fází:
- Úvodní fáze. V okamžiku přiložení jiskry (1-1,5 milisekundy) se zapálí malá část paliva v zóně průrazu jiskry (přibližně 6-8 % z celkového objemu).
- Hlavní fáze. V důsledku prudkého nárůstu teploty ve spalovací zóně první fáze dojde k zapálení hlavní části paliva ve střední části spalovací komory.
- Konečná fáze spalování. Směs se zapaluje v okrajových oblastech spalovací komory. Třetí fáze trvá do otevření výfukových ventilů.
Prakticky se prokázalo, že nejúčinnější přeměny tepelné energie ze spalování paliva na rotační pohyb klikového hřídele je dosaženo, pokud špičkový tlak ve spalovací komoře nastane 10-12° po TDC. Charakter spalování směsi ve spalovacím prostoru závisí na mnoha parametrech: teplotě, kvalitě a oktanovém čísle benzinu, hustotě zážehové náplně, skutečném zatížení motoru a otáčkách klikového hřídele. Proto SOP nemůže být konstantní v různých provozních režimech motoru.
Proč je pozdní a předčasný postup nebezpečný?
Při předčasném zážehu dochází ke špičkovému tlaku ve spalovací komoře až do 10-12° poté, co píst překoná TDC. Čím menší je tento úhel, tím menší je síla působící na kliku. Zátěž se nepřevádí na rotační pohyb klikového hřídele, ale pouze vyvíjí tlak na klikový hřídel a jeho čepy. To vede ke zvýšenému opotřebení třecích párů, vzniku rýh a příliš brzké zapálení vyvolává detonační spalování.
Při pozdním časování zapalování neodvádí špičkový tlak maximální užitečnou práci kvůli neoptimálnímu ramenu kliky. V tomto případě jde většina energie do výfukového systému. Vzhledem k tomu, že teplota nespálené palivové směsi je mnohem vyšší než vypočtená teplota, hrozí přehřátí a spálení výfukových ventilů. Pozdní zapalování také vede k přehřívání dílů výfukového systému, což může způsobit prasknutí výfukového potrubí a roztavení katalyzátoru. Pokud je OZ příliš pozdě, můžete často slyšet charakteristické praskání ve výfukovém traktu.
Příznaky úhlu raného zážehu
- K detonaci dochází při prudkém sešlápnutí plynového pedálu a při jízdě pod zatížením v nízkých otáčkách motoru. Projevuje se jako charakteristický zvonivý zvuk, který je často zaměňován s klepáním pístních čepů. Známky předčasného zážehu se zřetelně projevují na karburátorových motorech, které nejsou vybaveny snímačem klepání.
- Snížený výkon vstřikovacího motoru.
Elektronický řídicí systém motoru (ECM) sleduje spalování klepání na základě signálu ze snímače klepání. Proto při svých prvních projevech násilně snižuje OZ na bezpečné hodnoty.
- Ztráta odezvy plynu, auto reaguje pozdě na prudké sešlápnutí plynového pedálu.
- Zvýšená spotřeba paliva.
- Nestabilní chod motoru karburátoru při volnoběhu a nízkých otáčkách.
- Tvrdý chod motoru, zvýšená hladina hluku.
Jak se projevuje pozdní zapálení?
- ztráta výkonu (zejména při nízkých a středních otáčkách);
- ve výfukovém systému jsou slyšet praskavé zvuky;
- zvýšená spotřeba paliva;
- Potíže se startováním studeného motoru.
Které systémy potřebují úpravu?
Proces počátečního nastavení a korekce za chodu motoru do značné míry závisí na konstrukci zapalovacího systému, mezi nimiž existují 3 hlavní typy:
- Kontaktní zapalovací systém. Mechanický jistič otevírá primární okruh zapalovací cívky. Vysokonapěťový impuls generovaný na sekundárním vinutí cívky proudí k mechanickému rozdělovači, který přes vysokonapěťový drát směruje jiskrový náboj na zapalovací svíčku. Pro udržení optimální SOP ve všech provozních režimech motoru se používá podtlakový a odstředivý regulátor. Za podtyp kontaktního systému se považuje konstrukce typu kontakt-tranzistor;
- Bezkontaktní zapalování. Činnost zapalovacího systému se neliší od kontaktního typu, s výjimkou způsobu volby okamžiku vytvoření impulsu na primárním vinutí zapalovací cívky. Místo mechanického přerušovače je použit elektronický spínač, který pracuje v tandemu s pulzním snímačem. Pohon osy rozdělovače je stejně jako u kontaktního zapalování realizován od klikového hřídele motoru. Ale místo kontaktní metody přenosu napětí do primárního vinutí se na Hallově snímači tvoří impulsy. Signál je čten komutátorem, který ovládá nízkonapěťovou cívku;
- Elektronické zapalování. Tvorba a distribuce vysokonapěťových impulzů je svěřena elektronickým zařízením. Informace o skutečném zatížení, otáčkách klikového hřídele a poloze vačkového hřídele analyzuje řídicí jednotka motoru. Zapalování se konfiguruje ve fázi návrhu a testu zadáním příslušných dat do mapy zapalování. Změna těchto parametrů je možná pouze pomocí speciálního vybavení a je zaměřena na zvýšení výkonu motoru.
Počáteční instalace SPD v kontaktních a bezkontaktních systémech je dosaženo správným umístěním rozdělovače vzhledem k jednomu z válců na konci kompresního zdvihu.
Video: Přesná instalace zapalování bez stroboskopu
Problémy s OZ na vstřikovacím motoru
Mikroprocesorové systémy neumožňují seřízení zapalování během opravy a údržby. Projev popsaných příznaků časného nebo pozdního zapálení je možný ve dvou případech:
- Rozvodový řemen/řetězový skok. Problémy se startováním, ztráta výkonu a vysoká spotřeba paliva vznikají v důsledku porušení načasování mechanismu distribuce plynu. V tomto případě je nutné zkontrolovat, zda jsou značky časování správně nainstalovány.
- Vadný snímač klepání (DS), přerušený signální obvod ze snímače do ECU (modul řízení motoru).
Pokud je během vlastní diagnostiky zjištěna porucha snímače klepání, řídící jednotka přepne motor do nouzového režimu, nastaví zapalování pozdě a tím omezí maximální výkon.
Metody ověřování
Nejčastěji se časné nebo pozdní zapálení určuje podle ucha. Je nutné zrychlit vůz s motorem zahřátým na provozní teplotu na 40-50 km/h a zařadit 4. rychlostní stupeň. Pokud po prudkém sešlápnutí plynového pedálu až na doraz uslyšíte 1-2 charakteristické cvaknutí, znamená to, že počáteční úhel zážehu je nastaven správně a není třeba jej upravovat. Podstatou takového testu je nalezení prahu pro detonační hoření. Pokud při sešlápnutí pedálu uslyšíte více než 2 cvaknutí, musíte upravit úhel zapalování ve směru zpomalení. Nepřítomnost detonace tedy naznačuje pozdní OZ.
Popsaný test umožňuje vyhodnotit správnost nastavení počátečního úhlu předstihu. Nastavení by však mělo být zkontrolováno ve všech provozních režimech motoru.
- Kontrola zapalování při aktivaci vakuového korektoru. Podmínky provedení: vůz stojí, motor je zahřátý na provozní teplotu. Konstantní otáčky motoru v rozmezí 1500-1800/min. Pokud motor začne běžet nepravidelně, zapalování je příliš brzy.
- Kontrola SOP při aktivaci odstředivého regulátoru. Podmínky pro splnění: vůz jede na nejvyšší rychlostní stupeň, motor je zahřátý na provozní teplotu, otáčky klikového hřídele jsou 4000 ot./min. Ostře sešlápněte plyn k podlaze. Pokud uslyšíte detonaci, je vadný odstředivý regulátor, takže OSR bylo během zrychlování příliš brzy.
Popsané metody, i když pomohou určit nesprávně nainstalované zapalování, nezaručují přesné nastavení. Pro správnou kontrolu a nastavení zapalování je potřeba použít zábleskové světlo. Chcete-li provést úpravu, musíte od výrobce najít mapu zapalování pro váš motor a podrobné pokyny k ladění.
Hlavní body pro nastavení kontaktního a bezkontaktního zapalování jsou u všech vozů shodné. Ale proces zarovnání časových značek a dokonce i směr otáčení rozdělovače je pro mnoho automobilů individuální. Jemné doladění OZ je možné pouze za předpokladu správné funkce palivového systému, odstředivého a podtlakového regulátoru.