Процесс горения рабочей смеси в цилиндре длится около 2 мс и заканчивается образованием сильно разогретого газообразного рабочего тела. Необходимо, чтобы максимум давления разогретых газов в цилиндре имел место непосредственно за верхней мертвой точкой поршня. Двигатель работает на разных оборотах, следовательно, приходится устанавливать угол опережения зажигания в зависимости от оборотов, чтобы пик давления в цилиндрах имел место при требуемом угловом положении коленчатого вала. Величина угла опережения зажигания влияет на экономичность двигателя, токсичность выхлопных газов, развиваемую мощность.
Электронная система зажигания содержит следующие основные компоненты: накопитель энергии (чаще всего индуктивный), устройство синхронизации момента зажигания (электронный микроконтроллер), распределитель, свечи зажигания и высоковольтные провода.
В электронных системах зажигания напряжение на свечах превышает 30 кВ. Энергия для осуществления искрового разряда накапливается в магнитном поле катушки зажигания. Ее первичная обмотка периодически подключается под напряжение бортовой сети автомобиля, и, когда ток достигает определенной величины, обмотка отключается, а накопленная энергия трансформируется во вторичную повышающую обмотку катушки зажигания, в цепь которой через высоковольтный распределитель включены электроискровые свечи зажигания. Высоковольтный разряд в искровом промежутке свечи является интенсивным источником тепловой энергии, которая затрачивается на воспламенение ТВ-смеси, сжатой в камере сгорания. Разряд накопителя производится контактным (механический прерыватель) или бесконтактным (транзисторный коммутатор) способом. Чередование искр по свечам синхронизируется с тактами работы двигателя при помощи распределителя. В качестве датчиков углового положения вала механического распределителя используются индукционные датчики или датчики на эффекте Холла. В ранних электронных системах зажигания регулирование угла опережения зажигания по нагрузке и оборотам двигателя осуществлялось с помощью вакуумного и центробежного автоматов зажигания.
В дальнейшем были разработаны системы, в которых синхронизация ценообразования и распределение высоковольтных импульсов производится в распределителе, а коррекция угла опережения зажигания по оборотам и нагрузке двигателя выполняется программно в ЭБУ по сигналам с датчиков разряжения во впускном коллекторе, положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости.
В современных многоканальных электронных системах зажигания распределитель отсутствует. Синхронизация и генерация искры производится электронными цепями под управлением программы в ЭБУ. Например, в системе зажигания с холостой искрой двухвыводная вторичная обмотка катушки зажигания подключена к свечам двух цилиндров, рабочие процессы в которых сдвинуты по фазе на 360°. Тогда в 4-цилиндровом двигателе можно использовать блок из двух двухвыводных катушек, в 6-цилиндровом — блок из трех таких же катушек, при этом потребность в высоковольтном распределителе отпадает.
Электронная система управления углом опережения зажигания (УОЗ) значительно точнее механической. Для управления УОЗ применяется калибровочная диаграмма (трехмерная характеристика зажигания — ТХЗ), которая хранится в памяти ЭБУ и имеет вид, показанный далее на рис. 4.1, а. Коррекция значений угла опережения зажигания реализуется автоматически при изменении оборотов и нагрузки двигателя.
Источник находится на сайте ladaman.ru
На дорогих автомобилях используются наиболее совершенные многоканальные системы зажигания с отдельными катушками для каждого цилиндра.
Имеются системы зажигания с накоплением энергии в электрическом поле конденсатора, который затем разряжается через повышающий трансформатор на искровой промежуток свечи зажигания. Применяются на высокооборотных ДВС.