Текст книги "Техобслуживание и мелкий ремонт автомобиля своими руками. Справочник для начинающих"

Воспламенение рабочей смеси в камере сгорания происходит по двум причинам: во-первых – из-за возникшего высокого давления (напомним, что поршень при достижении ВМТ сильно сжимает рабочую смесь), а также благодаря появлению в нужный момент электрической искры между электродами свечи зажигания. Система зажигания, которая также является неотъемлемой частью двигателя внутреннего сгорания, обеспечивает своевременное воспламенение рабочей смеси.

Существуют три вида систем зажигания: контактная, бесконтактная (транзисторная) либо электронная. Первые две считаются устаревшими, и современные автомобили оснащаются электронной системой зажигания. Отметим, что отрегулировать электронное зажигание можно только на специализированной СТО, в то время как контактное или бесконтактное зажигание можно отремонтировать и самостоятельно.

Электрическая искра в контактной системе зажигания образуется между электродами свечи зажигания в конце такта сжатия. Поскольку промежуток сжатой рабочей смеси между электродами свечи имеет высокое электрическое сопротивление, то между ними должно создаваться большое напряжение – до 24 000 вольт: только в этом случае будет вызван искровой разряд. Кстати, искровые разряды должны появляться только при определенном положении поршней в цилиндрах; кроме этого, они должны чередоваться в соответствии с установленным порядком работы цилиндров двигателя. Иначе говоря, искра не должна проскакивать во время такта впуска, сжатия или выпуска.

Контактная система батарейного зажигания включает в себя следующие составные элементы:

• источники электрического тока (аккумулятор и генератор);

• катушка зажигания;

• замок зажигания (в этот замок водитель вставляет ключ, чтобы завести автомобиль, рис. 2.13);

Рис. 2.13. Замок зажигания с ключом

• прерыватель тока низкого напряжения

• распределитель тока высокого напряжения;

• конденсатор;

• свечи зажигания (из расчета на один цилиндр – одна свеча);

• электрические провода низкого и высокого напряжения.

Источники электрического тока обеспечивают его подачу в систему зажигания (это касается всех видов систем зажигания). При запуске двигателя источником является аккумулятор, а при работающем двигателе он постоянно получает подзарядку от генератора. Катушка зажигания преобразует ток низкого напряжения в ток высокого напряжения. Ее работа базируется на том, что, когда по первичной обмотке (обмотка низкого напряжения) проходит электрический ток, то вокруг нее создается мощное магнитное поле. Когда специально предназначенный прерыватель прекращает подачу тока, магнитное поле исчезает и пересекает большое количество витков вторичной обмотки (обмотка высокого напряжения), и в соответствии с законами физики в ней возникает ток высокого напряжения. Столь значительный рост напряжения (из 12 до 24 000 вольт) обеспечивается благодаря разнице числа витков в обмотках катушки. Образовавшееся напряжение позволяет преодолеть пространство между электродами свечи зажигания и получить электрический разряд, обеспечивающий появление искры.

Зазор между электродами свечи обычно находится в диапазоне от 0,5 мм до 1 мм. Конкретное значение может зависеть от целого ряда факторов: время года, климат, марка и модель автомобиля, качество топлива и т. д.

Важно

Учтите, что неотрегулированный зазор между электродами свечи зажигания может стать причиной нестабильной работы мотора. Чаще всего это приводит к неработоспособности одного или нескольких цилиндров. Характерный пример – когда из четырех цилиндров функционирует лишь три, а еще один крутится «вхолостую». В такой ситуации мощность двигателя существенно падает, а потребление топлива заметно возрастает. При регулировании зазора между электродами свечи помните, что подгибать можно только боковой электрод. Запрещено подгибать центральный электрод, поскольку это может стать причиной появления трещин на керамическом изоляторе свечи зажигания (в этом случае свечу придется менять).

Замок зажигания необходим, чтобы замкнуть электрическую цепь и завести двигатель.

Прерыватель низкого напряжения предназначен для прекращения подачи тока низкого напряжения на первичную обмотку катушки зажигания, чтобы в этот момент во вторичной обмотке образовался ток высокого напряжения. Образовавшийся ток после этого поступает на центральный контакт распределителя тока высокого напряжения.

Стоит отметить, что прерыватель тока низкого напряжения и распределитель тока высокого напряжения являются одним целым и помещены в один корпус. Этот прибор называется прерыватель-распределитель, или трамблер. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания. Подвижный контакт постоянно прижимается к неподвижному с помощью специально предназначенной пластинчатой пружины. Эти контакты размыкаются на очень маленький промежуток времени; это происходит в тот момент, когда набегающий кулачок приводного валика трамблера надавливает на молоточек подвижного контакта.

Чтобы контакты служили долгое время и не выходили преждевременно из строя, используется конденсатор. Он предохраняет контакты от обгорания, которое может произойти при их размыкании. Дело в том, что в момент размыкания подвижного и неподвижного контактов между ними проскакивала бы мощная искра, но конденсатор поглощает почти весь электрический разряд, в результате чего искра если и проскакивает, то совсем незначительная. Также конденсатор способствует увеличению напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Дело в том, что при размыкании подвижного и неподвижного контактов прерывателя конденсатор разряжается; при этом он создает обратный ток в катушке низкого напряжения (первичной обмотке), что ускоряет процесс исчезновения магнитного поля. А в соответствии с законами физики, чем быстрее исчезает магнитное поле в первичной обмотке катушки зажигания, тем более мощный ток возникает во вторичной обмотке.

Четырехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания обычно работают в следующей последовательности: вначале рабочая смесь воспламеняется в первом цилиндре, затем – в третьем, затем – в четвертом, и в заключение – во втором. Такой порядок оптимален в первую очередь потому, что при нем нагрузка на коленчатый вал распределяется равномерно.

Следует отметить, что ток высокого напряжения должен подаваться на свечу не в тот момент, когда поршень достиг ВМТ, а чуть ранее. Напомним, что поршни в цилиндрах движутся с очень высокой скоростью, и если искра возникнет точно в момент достижения поршнем ВМТ, сгоревшая рабочая смесь не успеет оказать на него нужное давление, следовательно – мотор заметно утратит мощность. Если же возгорание рабочей смеси произойдет немного раньше, то на поршень будет оказано максимальное давление, значит – мотор разовьет максимальную мощность.

Момент появления искры называется «угол опережения зажигания». Он наступает тогда, когда поршень не доходит приблизительно 40–60 градусов до ВМТ, если ориентироваться на угол поворота коленвала.

Самой главной деталью системы зажигания (это касается систем зажигания всех видов) является свеча зажигания (рис. 2.14). В дизельных моторах вместо свечи зажигания используется свеча накаливания. Без этого элемента в принципе невозможна работа двигателя внутреннего сгорания. Как мы уже отмечали выше, количество свечей соответствует числу цилиндров двигателя.

Рис. 2.14. Свечи зажигания

Когда ток высокого напряжения попадает на свечу, между ее электродами возникает электрический разряд, благодаря которому в камере сгорания воспламеняется рабочая смесь. Ну а что происходит дальше – мы уже знаем: рабочая смесь при сгорании оказывает давление на поршень, тот под этим воздействием движется вниз и проворачивает коленвал, с которого крутящий момент передается на ведущие колеса автомобиля.

Как правило, свеча является одной из тех деталей, которые служат довольно долго и редко нуждаются в замене. В среднем каждая свеча может «пройти» несколько десятков тысяч километров. Если все же необходимо заменить свечи – даже малоопытный автомобилист может выполнить эту работу самостоятельно. Для этого необходимо отсоединить от свечей высоковольтные провода, затем специальным свечным ключом выкрутить старые свечи и вкрутить новые. Операция несложная и выполняется буквально за 10–20 минут.

Иногда бывает трудно «на глаз» определить, какая именно свеча неисправна. Чтобы быстро найти неисправность, поочередно отсоединяйте высоковольтные провода от соответствующих свечей путем снятия их наконечников: если перебои в работе двигателя стали более заметны – значит, данная свеча исправна, а если после отсоединения свечи работа двигателя не изменилась – значит, именно она является неисправной. Дополнительным подтверждением неисправности свечи может являться то, что она после выкручивания из горячего двигателя будет несколько холоднее остальных.

Главным достоинством бесконтактной системы зажигания является то, что она имеет возможность увеличения мощности напряжения, подаваемого на электроды свечи. Это намного облегчает пуск холодного мотора, а также его работу в условиях низких температур. Кроме этого, двигатель с бесконтактной системой зажигания потребляет меньше топлива.

Главными элементами бесконтактной системы зажигания являются:

• источники электрического тока (аккумулятор и генератор);

• катушка зажигания;

• свечи зажигания;

• датчик-распределитель;

• коммутатор;

• выключатель зажигания;

• высоковольтные и низковольтные провода.

Вместо контактов прерывателя используется специальный датчик. Он посылает импульсы в коммутатор, управляющий катушкой зажигания, которая, в свою очередь, преобразует ток низкого напряжения в ток высокого напряжения.

Что касается электронной системы зажигания, то на ней мы здесь останавливаться не будем, поскольку ее устройство слишком сложное для начинающих водителей и, как мы уже отмечали ранее, ее ремонт и регулировку можно производить только на специализированных СТО.

Средняя температура в цилиндре работающего двигателя находится в диапазоне от 800 до 1000 градусов, а в момент сгорания рабочей смеси она может доходить до 2000 градусов. Даже неспециалисту понятно: в таких экстремальных температурных условиях мотор долго не проработает – его детали просто перегреются и выйдут из строя. Следовательно, возникает задача охлаждения двигателя, для решения которой, а также для ускорения пуска холодного мотора, предназначена система охлаждения.

Современные автомобили оснащаются системой охлаждения жидкостного типа. Как нетрудно догадаться, охлаждающим элементом в таких системах является жидкость (вода, тосол или антифриз). Есть также и воздушные системы охлаждения (в частности такой системой оборудовался «Запорожец»), но они доказали свою неэффективность и на современных автомобилях не используются. Поэтому здесь мы будем рассматривать только жидкостную систему охлаждения.

Система охлаждения жидкостного типа включает в себя следующие элементы:

• рубашка охлаждения блока и головки блока цилиндров;

• термостат;

• насос (помпа);

• радиатор;

• расширительный бачок радиатора;

• вентилятор;

• соединительные патрубки и шланги.

Рубашка охлаждения – это комплекс каналов и отверстий в блоке и головке блока цилиндров, предназначенных для циркуляции жидкости. Циркуляция осуществляется благодаря водяному насосу, известному также под названием «помпа» (водители обычно называют его «помпа»). Водяной насос приводится в действие с помощью шкива коленвала через ременную передачу. В случае надобности натяжение ремня можно отрегулировать либо с помощью натяжного ролика привода распредвала, либо путем отклонения корпуса генератора.

Для обеспечения нормального температурного режима работы двигателя предназначен термостат (рис. 2.15).

Рис. 2.15. Термостат

Жидкость в системе охлаждения может циркулировать или по большому (термостат открыт), или по малому (термостат закрыт) кругу. Малый круг циркуляции используется для быстрого прогрева холодного двигателя; кроме этого, по малому кругу жидкость циркулирует в холодное время года, чтобы двигатель не переохлаждался. В теплое время года жидкость циркулирует по большому кругу, поскольку в это время мотор больше нуждается в охлаждении, чем зимой. Именно термостат автоматически направляет жидкость либо по большому, либо по малому кругу циркуляции.

Для контроля температуры охлаждающей жидкости на панели приборов имеется специальный датчик. Оптимальная рабочая температура двигателя внутреннего сгорания составляет порядка 80–90 градусов. Если же температура достигает 100 градусов, то охлаждающая жидкость закипает (в этом случае из радиатора выходит характерный пар). В такой ситуации нужно срочно остановить машину и выключить мотор – иначе он от перегрева выйдет из строя.

Обычно термостат работает по следующему принципу. Как только водитель запустил холодный мотор, термостат полностью закрыт, и циркуляция жидкости осуществляется только по малому кругу. По мере прогрева двигателя термостат приоткрывается, и часть жидкости направляется на большой круг (при этом другая часть продолжает циркулировать по малому кругу). Как только температура охлаждающей жидкости в системе достигает 8090 градусов, термостат полностью открывается, и вся жидкость начинает циркулировать по большому кругу. Если во время движения мотор переохлаждается, термостат опять частично либо полностью закрывается, и часть жидкости (или вся жидкость) вновь направляется по малому кругу.

Радиатор (рис. 2.16) – это прибор, предназначенный для охлаждения жидкости за счет встречного потока воздуха либо с помощью специального вентилятора. Радиатор установлен в передней части моторного отсека автомобиля и содержит большое количество трубок, каналов и «перепонок», с помощью которых существенно увеличивается объем одновременно охлаждающейся жидкости.

Рис. 2.16. Радиатор почти всегда находится в передней части автомобиля

Выход радиатора из строя приводит к перегреву двигателя. Самые распространенные неисправности радиатора – это его засорение или течь. Если радиатор нагревается только вверху, а внизу – нет, значит, он засорился.

Охлаждающая жидкость в систему охлаждения автомобиля заливается через расширительный бачок (рис. 2.17).

Рис. 2.17. Расширительный бачок системы охлаждения автомобиля «Рено»

Обычно этот бачок изготовлен из пластмассы и установлен под капотом. Помимо залива жидкости, он выполняет еще одну важную функцию, а именно – компенсирует изменение объема и давления жидкости в системе при ее нагревании либо охлаждении.

Важным прибором системы охлаждения двигателя является вентилятор. Его основной задачей является увеличение потока воздуха, проходящего через радиатор при движении автомобиля. Кроме этого, вентилятор создает поток воздуха, когда двигатель работает у стоящего на месте автомобиля.

Элементы системы охлаждения (охлаждающая рубашка, помпа, радиатор и др.) соединяются между собой с помощью шлангов и патрубков. Кстати, иногда жидкость вытекает из системы охлаждения не из-за отверстия в радиаторе, а по причине плохо зажатых патрубков, либо из-за их механических повреждений (разрывы, трещины и т. д.).

Если двигатель вашего автомобиля начинает перегреваться – в первую очередь проверяйте состояние системы охлаждения. Проверьте уровень охлаждающей жидкости, степень натяжения приводного ремня вентилятора. Возможно, неисправен термостат. Кстати, в последнем случае могут проявляться следующие симптомы: двигатель автомобиля слишком долго прогревается до нормальной рабочей температуры, а затем начинает перегреваться. При этом если в автомобиле имеется датчик температуры охлаждающей жидкости, то его стрелка находится в красной зоне, хотя радиатор остается холодным. Зимой при данной неисправности заметно ухудшается обогрев салона. Термостат – прибор недорогой, на большинстве машин его замена выполняется быстро, и более-менее опытный автомобилист сможет заменить его своими силами.

Помни об этом

Ни в коем случае не позволяйте мотору работать в состоянии перегрева. Учтите, что перегрев может случаться даже на автомобилях с исправной системой охлаждения – например, при медленном движении или стоянии в «пробке». Не забывайте, что даже непродолжительная работа перегретого мотора становится причиной деформации его частей, и устранить последствия можно будет только с помощью капитального ремонта (а иногда мотор вообще не подлежит восстановлению, и его приходится менять).

Некоторые начинающие водители при перегреве мотора не только останавливаются, выключают его и открывают капот, но еще и открывают пробку радиатора. Знайте: это очень опасно! Горячая жидкость в системе охлаждения находится под давлением, и при открытии пробки она может «выстрелить». В результате сильные ожоги от кипящей жидкости получат все, кто находится в непосредственной близости.

Это должен знать каждый

Помните, что открывать пробку радиатора разрешается только при остывшем двигателе.

А вот для охлаждения жидкости открытие пробки радиатора абсолютно ничем не поможет.

Как мы уже отмечали ранее, в качестве охлаждающей жидкости можно использовать даже обыкновенную воду. Но это допускается лишь в теплое время года: зимой вода замерзнет, а поскольку она при замерзании расширяется, то серьезные проблемы вашей машине будут обеспечены. Поэтому в преддверии холодного времени года своевременно сливайте воду и заливайте незамерзающую жидкость (а вообще рекомендуется использовать ее круглый год).

Самой распространенной у автомобилистов охлаждающей жидкостью является тосол. В его маркировке указывается температура, которую он способен выдержать: например, тосол марки А-40 выдержит мороз до минус 40 градусов, а тосол А-65 – до минус 65 градусов. С химической точки зрения тосол представляет собой смесь дистиллированной воды с этиленгликолем и специальными присадками. Отметим, что тосол не дает никаких отложений, поскольку в его состав входит не обыкновенная, а дистиллированная вода.

Кроме тосола, в качестве охлаждающей жидкости можно использовать еще более устойчивую к низким температурам жидкость – антифриз.

Обязательно контролируйте натяжение и состояние приводного ремня водяного насоса: нет ли на нем механически повреждений, трещин, надрывов. Учтите, что если ремень порвется – ехать дальше вы не сможете: водяной насос перестанет работать, значит – прекратится циркуляция охлаждающей жидкости со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому настоятельно рекомендуется всегда иметь в машине запасной ремень, чтобы в случае необходимости была возможность его оперативной замены.

Полезный совет

Если мощности системы охлаждения недостаточно для охлаждения мотора, включите на полную мощность печку (при этом вентилятор отопителя устанавливайте на максимум) – это позволит задействовать в системе охлаждения еще и радиатор отопителя салона.

Если из-под капота доносится характерный свистящий резкий звук – проверяйте состояние и натяжение приводного ремня, а если он в порядке – видимо, придется заменить подшипник водяного насоса.

Глава 3
Ходовая часть, трансмиссия, рулевое управление и тормозная система

Передачу крутящего момента от двигателя на ведущие колеса автомобиля обеспечивает трансмиссия, а комфортное перемещение автомобиля по дороге, со сглаживанием вибраций, тряски и т. п. – его ходовая часть. Кроме этого, в процессе езды на автомобиле водитель постоянно изменяет и корректирует направление его движения, периодически снижает скорость, останавливается, причем иногда довольно резко. Все эти действия осуществляются с помощью механизмов управления автомобиля, к которым относятся рулевое управление и тормозная система.

В данной главе мы рассмотрим устройство этих важнейших агрегатов легкового автомобиля.

Главное назначение ходовой части автомобиля состоит в том, чтобы связать колеса с его кузовом, погашая возникающие в процессе езды колебания и обеспечивая плавность и мягкость хода, а значит – и комфортность поездки.

Стоит отметить, что полностью устранить тряску и вибрацию невозможно даже в самых новых и комфортабельных машинах. Но все равно значение ходовой части в этом плане трудно переоценить: достаточно вспомнить, какие ощущения испытывает велосипедист при езде по неровной дороге.

Ходовая часть современного автомобиля включает в себя подвеску передних и задних колес, а также и сами колеса с шинами.