Общие сведения и меры предосторожности

Контактная система зажигания
Система зажигания разделена на два контура: низковольтный (первичный) и высоковольтный (вторичный). Низковольтный контур включает аккумуляторную батарею, выключатель зажигания, первичную обмотку катушки, контакты прерывателя и конденсатор. Высоковольтный контур включает вторичную обмотку катушки, толстый провод зажигания от центрального гнезда крышки распределителя к катушке, бегунок, высоковольтные провода и свечи зажигания. Во время работы системы низковольтное напряжение преобразуется в катушке в высокое напряжение за счёт размыкания и замыкания контактов прерывателя в низковольтном контуре. Высокое напряжение затем подаётся через угольную щётку в центре крышки распределителя на бегунок распределителя. Бегунок вращается внутри распределителя, и каждый раз, когда он оказывается напротив одного из четырёх металлических сегментов крышки, соединённых с высоковольтными проводами свечей, размыкание и замыкание контактов прерывателя приводит к нарастанию высокого напряжения и пробою зазора между бегунком и соответствующим сегментом. Далее напряжение по высоковольтному проводу поступает на свечу зажигания, где проскакивает искровой зазор свечи и уходит на массу. Распределитель приводится в действие косозубой шестернёй от распределительного вала на двигателе с верхним расположением клапанов (OHV) и смещённым кулачковым соединением на торце распределительного вала на двигателях CVH. Угол опережения зажигания зависит от распределителя и регулируется как механически, так и вакуумным регулятором. В низковольтную цепь между выключателем зажигания и первичной обмоткой катушки включён балластный резистор. Балластный резистор представляет собой резистивный провод серого цвета, проложенный снаружи основного жгута между выключателем зажигания и катушкой. При пуске этот резистор шунтируется, что позволяет подать на низковольтную катушку полное напряжение аккумуляторной батареи. Это гарантирует, что при пуске, когда батарея сильно нагружена, на катушке всё ещё будет достаточное напряжение для формирования мощной искры. При нормальной работе напряжение батареи проходит через балластный резистор, ограничивая напряжение на катушке до семи вольт.
Бесконтактная электронная система зажигания
Принцип работы бесконтактной электронной системы зажигания аналогичен описанному выше для контактной системы. Однако в бесконтактной электронной системе зажигания работа контактов прерывателя имитируется электронным способом внутри распределителя. Регулировка характеристик угла опережения зажигания по-прежнему выполняется обычным способом, с помощью механической и вакуумной систем.
Программируемая электронная система зажигания (модели RS Turbo)
Два основных компонента системы: электронный модуль управления, обозначаемый как Electronic Spark Control II (ESC II), и распределитель зажигания с датчиком Холла. Распределитель установлен на торце головки блока цилиндров со стороны маховика и приводится непосредственно от распределительного вала через смещённое кулачковое соединение. Внутри распределителя находятся задающая лопасть, постоянный магнит и датчик положения. Задающая лопасть представляет собой цилиндрический диск, закреплённый на валу распределителя, с четырьмя прорезями на его вертикальной поверхности, по одной на каждый цилиндр. Постоянный магнит и датчик положения закреплены на основании распределителя таким образом, что вертикальная поверхность задающей лопасти проходит между ними. По мере вращения задающей лопасти магнитное поле между магнитом и датчиком положения прерывается, и формируется последовательность электрических импульсов прямоугольной формы. Этот выходной сигнал поступает в модуль ESC II, который на его основе рассчитывает частоту вращения двигателя, угол опережения зажигания и частоту холостого хода. Небольшой шланг малого диаметра, соединяющий впускной коллектор с вакуумным преобразователем внутри модуля, передаёт информацию о нагрузке двигателя. Датчик температуры наддувочного воздуха, представляющий собой термочувствительный резистор, установленный в воздухозаборном канале, передаёт информацию о температуре впускного воздуха. На основании постоянно меняющихся данных модуль ESC II выбирает определённое значение угла опережения из диапазона характеристик зажигания, хранящихся в его памяти. Когда момент искрообразования определён, модуль отключает первичную цепь катушки зажигания, магнитное поле в катушке разрушается и формируется высокое напряжение. В точно рассчитанный момент модуль ESC II снова подключает первичную цепь катушки, и цикл повторяется для каждого цилиндра по очереди. Кроме того, модуль ESC II работает совместно с системами впрыска топлива и турбонаддува: он передаёт данные о частоте вращения двигателя в модуль управления впрыском и обеспечивает приоритетное управление давлением наддува.
Программируемая электронная система зажигания (двигатели 1,4 л с впрыском топлива)
Система зажигания состоит из распределителя с датчиком Холла (как описано ранее для моделей RS Turbo), модуля зажигания TFI IV, катушки и модуля EEC IV. Распределитель похож на распределитель, применявшийся на более ранних двигателях CVH, но не имеет центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания; функции опережения выполняются модулем EEC IV. Распределитель служит датчиком-задатчиком и передаёт импульсный сигнал в модуль EEC IV. Распределитель выполняет следующие функции:
а) Передаёт сигналы в модуль EEC IV для запуска процесса искрообразования.
б) Позволяет модулю EEC IV рассчитывать частоту вращения двигателя по импульсным сигналам.
в) Распределяет высокое напряжение по свечам зажигания.
Модуль TFI (Thick Film Integration) IV работает как мощный коммутатор, управляя низковольтной первичной цепью катушки зажигания. Модуль управляется одним из двух входных сигналов: либо от датчика Холла в распределителе, либо от модуля EEC IV. Сигнал от распределителя проходит через модуль TFI IV в модуль EEC IV. Модуль EEC IV корректирует сигнал, обеспечивая опережение зажигания в зависимости от частоты вращения, нагрузки и температуры двигателя, и возвращает его в модуль TFI IV. Модуль EEC IV осуществляет комплексное управление двигателем через системы зажигания и топливоподачи. На основании сигналов от различных датчиков модуль управляет следующими функциями:
а) Углом опережения зажигания.
б) Подачей топлива.
в) Подачей топлива при торможении двигателем.
г) Частотой вращения холостого хода.
д) Защитой двигателя от превышения частоты вращения.
При отказе модуля угол опережения зажигания переключается модулем TFI IV (опережение зажигания отсутствует), а топливо подаётся с постоянной производительностью. Этот режим называется «ограниченная стратегия работы» (LOS) и позволяет продолжать движение, хотя мощность двигателя и экономичность значительно снижаются. При отказе любого из датчиков системы модуль EEC IV обнаруживает неисправность и подставляет вместо отказавшего сигнала одно заранее заданное значение. Это также позволяет продолжать работу двигателя с меньшей мощностью и ухудшенной управляемостью. В этих условиях в памяти модуля сохраняется код самодиагностики, который поможет дилеру Ford при последующем поиске неисправности.
Система зажигания без распределителя (DIS)
Двигатели 1,4 л с впрыском топлива
Механическое распределение высокого напряжения (вращающимся распределителем) заменено «статическими» твердотельными электронными компонентами. Система выбирает наиболее подходящее значение угла опережения зажигания для текущих условий работы двигателя из трёхмерной карты значений, хранящейся в памяти модуля электронного управления искрообразованием (ESC). Модуль выбирает значение опережения в соответствии с информацией о нагрузке двигателя, частоте вращения и рабочей температуре, поступающей от различных датчиков. Частота вращения двигателя контролируется датчиком, установленным в блоке цилиндров, который срабатывает от 35 равноотстоящих зубьев на маховике. Промежуток на месте 36-го зуба соответствует 90° до ВМТ для 1-го цилиндра. По мере увеличения частоты вращения двигателя возрастают частота и амплитуда сигнала, передаваемого в модуль ESC (фото). Информацию о нагрузке двигателя передаёт датчик давления, встроенный в модуль ESC. Датчик контролирует разрежение во впускном коллекторе через шланг. Температура двигателя контролируется датчиком температуры охлаждающей жидкости (ECT), ввёрнутым в нижнюю часть впускного коллектора. Блок катушек DIS установлен на блоке цилиндров рядом с 1-м цилиндром. Катушка имеет две первичные и две вторичные обмотки. Одна вторичная обмотка одновременно подаёт ток на 1-й и 4-й цилиндры, а другая — на 2-й и 3-й цилиндры. При каждом срабатывании любой из катушек формируются две искры. Например, одна искра образуется в 1-м цилиндре на такте сжатия, а другая — в 4-м цилиндре на такте выпуска. Искра в 4-м цилиндре является «холостой» и не оказывает негативного влияния на работу двигателя.
Двигатели 1,6 л с электронным впрыском топлива
Система зажигания находится под общим управлением модуля управления двигателем EEC IV. Модуль сравнивает сигналы от различных датчиков с параметрами работы двигателя, хранящимися в его памяти, и напрямую изменяет режимы работы двигателя в зависимости от нагрузки и текущих условий эксплуатации. Зажигание осуществляется системой зажигания без распределителя (DIS), аналогичной описанной выше для двигателей 1,4 л с впрыском топлива. DIS управляется модулем E-DIS 4.

Меры предосторожности
Внимание: система DIS создает значительно более высокое напряжение, чем традиционные системы, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать травм. Перед началом работ обратитесь к разделу «Безопасность прежде всего!» в начале этого руководства и всегда отсоединяйте отрицательный провод аккумуляторной батареи перед работой с системой. При работе с системой зажигания требуется особая осторожность, как для предотвращения повреждения полупроводниковых приборов, так и для предотвращения травм. Соблюдайте меры предосторожности, приведенные в разделе «Безопасность прежде всего!» в начале этого руководства, особенно предупреждение о высоком напряжении вторичной цепи зажигания. Также см. меры предосторожности в начале главы 5A.