Зажигание в современных автомобилях: история, устройство и принцип действия

Согласитесь, приятно запускать двигатель с пол-оборота. Повернул ключ или нажал на кнопку — и можно трогаться с места. Но так было не всегда. Много лет система зажигания улучшалась и обрастала модификациями. В процессе отпала необходимость в десятках деталей, которые были в карбюраторных моторах. При этом принцип работы, заложенный инженерами в начале прошлого века, сохранился.

Сегодня я расскажу о зажигании Coil-On-Plug, которое установлено на большинстве современных автомобилей. Например, на бензиновом двигателе SmartStream 2.5 GDI кроссовера Kia Sportage. Пройдёмся по механике и преимуществам этой системы в сравнении с консервативными технологиями, чтобы вы увидели, насколько просто и удобно она устроена.

Пётр

редактор технического контента

«Дедушкины часы»

Первый двигатель внутреннего сгорания на бензине изобрел Готтлиб Даймлер – основатель автомобилестроительной компании Daimler-Motoren-Gesellschaft. Вместе с Вильгельмом Майбахом он запустил 50-килограммовый мотор «дедушкины часы». ДВС получил такое название, потому что забавно тарахтел во время запуска.

Разработка принесла ошеломительный успех инженерам. Двухтактные двигатели устанавливали на лодки и аэростаты, породившие дирижабли. Позднее Даймлер и Майбах изобрели собственный автомобиль, в которомприменялось калильное зажигание. При нём топливно-воздушная смесь воспламеняется в конце такта сжатия от открытого огня калильной трубки.

Сегодня похожий принцип работы имеют свечи накаливания в дизельных моторах. Но в бензиновых силовых установках такая система не прижилась. Через несколько лет ее вытеснила свеча зажигания, созданная Робертом Бошем.

В современных двигателях применяется микропроцессорная система зажигания (МПСЗ). В моторах последнего поколения — Coil-On-Plug (COP) или индивидуальная система зажигания. Она состоит из электронного блока управления (ЭБУ), датчика положения, шкива коленчатого вала, катушек зажигания и проводов, соединённых со свечами напрямую.

Как работает МПСЗ?

Итак, мы вставили ключ, повернули или нажали на кнопку. За доли секунды аккумулятор воспроизводит ток и направляет его на стартер. Тот в свою очередь раскручивает коленчатый вал. Бензонасос подаёт топливо в камеры сгорания. Дальше наступает очередь МПСЗ.

Датчик считывает информацию о скорости вращения коленчатого вала и посылает сигнал переменного тока в ЭБУ. Блок анализирует, в какой точке и с какой скоростью вращается коленвал, чтобы отдать команду катушке зажигания.

Coil-On-Plug использует распредвал, датчик его положения и мишень, в которой считывается информация. Так система определяет, какому цилиндру необходим ток в данную секунду.

От каждой катушки к своему цилиндру ведут высоковольтные провода. По ним к свечам направляются электрические импульсы. Магнитная индукция создает искру, горючее воспламеняется, и запускается мотор.

Что было до COP?

В 1990-е годы (правда, порой и сейчас тоже) на автомобили устанавливали модельную систему зажигания Double Ignition System (DIS). Принцип работы у неё похож на COP, но есть некоторые особенности:

• отсутствует распредвал;
• ЭБУ передаёт импульс не напрямую, а к модулю с двумя катушками;
• катушки генерируют ток одновременно на два цилиндра: первый и четвертый, второй и третий;
• одна свеча постоянно работает вхолостую.

При таком механизме свечи быстрее изнашиваются. Также из-за полярности катушки зажигания в них сохраняется разное напряжение, что более энергозатратно для аккумулятора.

Как продлить жизнь системе зажигания вашего Kia?

Система Coil-On-Plug лишена проблем её предшественника, но нуждается в качественном обслуживании. От качества свечей зависит работа топливной системы, ЭБУ и двигателя. Их износ бьёт по катушкам зажигания, быстрее портятся электроды, обломкикоторых могут попасть в цилиндр. Это может привести к неприятным последствиям: появлению задиров, повреждению поршней и даже выходу ДВС из строя. Капитальный ремонт силового агрегата обойдется гораздо дороже покупки качественных компонентов.

Обратите внимание, если автомобиль:

• подёргивается при движении;
• потребляет неоправданно много топлива;
• проехал без замены свечей более 15 тысяч км;
• не проходил очистку впускного коллектора.

Эти симптомы о том, что у авто появились (или вот-вот появятся) проблемы с системой зажигания и пора обратиться в сервис.

Конечно, регулярные визиты на ТО и своевременная замена расходников сводят практически к нулю риск поломки. Однако важно помнить, что ещё одна важная мера — покупка оригинальных комплектующих. Простая экономия может привести к намного большим затратам. Я советую не покупать детали где-то на рынке или в сомнительных интернет-магазинах. Свечи кустарного производства в разы увеличивают риски возникновения неисправностей. 

Проверенный и самый безопасный способ позаботиться о техническом состоянии вашего Kia — заказать запасные части у официальных дилеров Kia или приобрести их через Kia Marketplace. Это позволит вам сэкономить деньги и время на непредвиденном ремонте. Любите свой автомобиль!