Как работает бесконтактная система зажигания автомобиля

Опубликовано: 22 Июн 2021Рубрика: Прочие системыАвтор: editor

Диагностиканеисправностей коммутатора

В 1991 году появились первые отечественные автомобили, конструкция которых, включала коммутатор зажигания. Это новое техническое решение позволило значительно повысить эффективность системы и улучшить общие показатели КПД. Несмотря на то что первыми серийными моделями, имеющими модернизированную систему пуска мотора, были ВАЗ 2108, коммутаторы устанавливают и на более поздние экземпляры, выпущенные при Советском Союзе. Поскольку конструкция классических автомобилей не предусматривает наличия такого механизма, это усложняет процедуру поиска неисправностей при их возникновении. В большинстве случае для ремонта требуется специальное оборудование. Из-за высокой цены, покупать его для разовых проверок нет смысла. Основными признаками поломок коммутатора могут быть:

Отсутствие искры на свече зажигания, из-за чего не запускается двигатель.
Самопроизвольное выключение мотора.
Неустойчивая работа силового агрегата.

Замена исправным налогом. Проверить работоспособность коммутатора можно в домашних условиях. Для этого потребуется проверенный исправный аналог. При наличии изменений в работе двигателя можно будет точно определить состояние первого устройства. Такой метод диагностики является самым распространённым и наименее затратным. Сама деталь не отличается высокой ценой, а наличие запасной позволит всегда устранить поломку в любом месте за несколько минут. Данный способ проверки востребован из-за низкого качества отечественных деталей, которые монтируются на заводе.

С помощью вольтметра. Второй способ проверки коммутатора не требует его демонтажа. Однако такая операция может проводиться только при наличии вольтметра. Процедура выполняется следующим образом:

Включите зажигание и подключите к детали вольтметр.
Стрелку на приборе нужно установить посередине шкалы.
Через несколько минут после подсоединения стрелка должна качнуться вправо. Это происходит из-за автоматического отключения катушки питания при неработающем моторе.
Если все прошло, как описано выше, коммутатор исправен.

С помощью лампочки. В случае, когда у вас нет вольтметра, проверить работоспособность механизма можно, воспользовавшись контрольной лампой. Включите зажигание, один провод лампы нужно присоединить к массе, а второй подключите к 1 клемме коммутатора. В случае отсутствия поломок спустя некоторое время лампа засветиться.

Неправильно установлен момент зажигания.

Правильная установка момента зажигания определяет мощность, экономичность и устойчивость работы двигателя. Слишком позднее или раннее зажигание вредно сказываются на работе двигателя. При очень позднем зажигании горение смеси происходит при увеличивающемся объеме и пониженном давлении газов в цилиндре, а поэтому мощность и экономичность двигателя понижаются. В этом случае догорание смеси в цилиндре происходит в течение всего такта расширения, что вызывает сильный перегрев двигателя. Плохо влияет на работу двигателя и слишком раннее зажигание. В этом случае горючая смесь воспламеняется преждевременно и резко нарастает давление газов до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ), что значительно препятствует движению поршня. Уменьшается мощность и экономичность двигателя, а работа под нагрузкой сопровождается стуками и повышенным нагревом. На холостом ходу двигатель работает неустойчиво.

Контактная система зажигания

Контактная система зажигания является самым старым типом системы зажигания. В настоящее время данная система применяется на некоторых моделях отечественных автомобилей (т.н. «классике»). Создание высокого напряжения и распределение его по цилиндрам в данной системе происходит с помощью контактов.

Контактная система зажигания состоит из следующих элементов: источника питания, выключателя зажигания, механического прерывателя тока низкого напряжения, катушки зажигания, механического распределителя тока высокого напряжения, центробежного регулятора опережения зажигания, вакуумного регулятора опережения зажигания, свечей зажигания и высоковольтных проводов.

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Катушка зажигания служит для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения. Катушка имеет две обмотки – низкого и высокого напряжения.

Механический распределитель обеспечивает распределение тока высокого напряжения по свечам цилиндров двигателя. Распределитель состоит из ротора (обиходное название «бегунок») и крышки. В крышке выполнены центральный и боковые контакты. На центральный контакт подается высокое напряжение от катушки зажигания. Через боковые контакты высокое напряжение передается на соответствующие свечи зажигания.

Прерыватель и распределитель конструктивно объединены в одном корпусе и приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Данное устройство имеет общее название прерыватель-распределитель (обиходное название – «трамблер»).

Центробежный регулятор опережения зажигания служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Конструктивно центробежный регулятор состоит из двух грузиков. Грузики воздействуют на подвижную пластину, на которой расположены кулачки прерывателя.

Углом опережения зажигания называется угол поворота коленчатого вала двигателя, при котором происходит подача тока высокого напряжения на свечи зажигания. Для того, чтобы топливно-воздушная смесь полностью и эффективно сгорела зажигание производится с опережением, т.е. до достижения поршнем верхней мертвой точки.

Установка угла опережения зажигания производится регулировкой положения прерывателя-распределителя в двигателе.

Вакуумный регулятор опережения зажигания обеспечивает изменение угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка на двигатель определяется степенью открытия дроссельной заслонки (положением педали газа). Вакуумный регулятор соединен с полостью за дроссельной заслонкой и, в зависимости от степени разряжения в полости, изменяет угол опережения зажигания.

Высоковольтные провода служат для подачи тока высокого напряжения от катушки зажигания к распределителю и от распределителя на свечи зажигания.

Свеча зажигания предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси путем образования искрового разряда.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замкнутом контакте прерывателя ток низкого напряжения протекает по первичной обмотке катушки зажигания. При размыкании контактов во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения подается на крышку распределителя, от которой распределяется по соответствующим свечам зажигания с определенным углом опережения зажигания.

При увеличении оборотов коленчатого вала двигателя, увеличиваются обороты вала прерывателя распределителя. Грузики центробежного регулятора опережения зажигания под действием центробежной силы расходятся, перемещая подвижную платину с кулачками прерывателя. Контакты прерывателя размыкаются раньше, тем самым увеличивается угол опережения зажигания. При уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя угол опережения зажигания уменьшается.

Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактно-транзисторная система зажигания. В цепи первичной обмотки катушки зажигания применен транзисторный коммутатор, управляемый контактами прерывателя. В данной системе за счет применения транзисторного коммутатора уменьшена сила тока в цепи первичной обмотки, тем самым увеличен срок службы контактов прерывателя.

Достоинства системы CDI

Конденсаторное зажигание обладает и своими преимуществами, в числе которых — крутой фронт высоковольтных импульсов. Данная характеристика особенно важна в тех случаях, когда проводится установка CDI зажигания на «ИЖ» и прочие марки отечественных мотоциклов. Свечи такого транспорта зачастую заливаются большим количеством топлива из-за неправильно настроенных карбюраторов.

Для функционирования тиристорного зажигания не требуется использования дополнительных источников, генерирующих ток. Такие источники, к примеру аккумуляторная батарея, требуются только для завода мотоцикла при помощи кик-стартёра или электростартёра.

Система зажигания CDI пользуется немалой популярностью и зачастую устанавливается на скутеры, бензопилы и мотоциклы иностранных брендов. Для отечественного мотопрома её почти не использовали. Несмотря на это, можно встретить зажигание CDI на «Яве», автомобилях марок ГАЗ и ЗИЛ.

Где используется?

Устройство системы зажигания На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух дизель, компрессионные карбюраторные.

Отсутствует необходимость очень долго выбирать и устанавливать момент, когда будет выполняться подача тока. Проверка состояния и исправности зажигания Время от времени система зажигания автомобиля для нормальной работы требует проверки целостности и слаженности элементов системы воспламенения.

Далее по сигналам датчиков ДХ G, ДТ G и ДД G в цифровом микропроцессоре производится вычисление текущего необходимого для данного режима работы ДВС значения угла опережения зажигания, который с помощью электронной схемы переключения каналов подается в виде основного импульса S зажигания в соответствующий канал электронного коммутатора К Вторичная обмотка выходного трансформатора катушки зажигания высоковольтным выводом соединена с центральным бегунком распределителя, а другой вывод обмотки является нулевым, так как во время разряда накопителя соединяется с «массой» автомобиля см.

Простейшая схема Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Чтобы устранить этот недостаток, в современных микропроцессорных системах зажигания стали применять грязевлагозащиту высоковольтных проводов и свечей зажигания укрытие проводов в изоляционную трубку или под пластмассовую крышку вместе со свечами. На этом этапе происходит подключение первичной обмотки катушки зажигания накопителя к источнику тока. В современных авто возможно использование двух видов накопителей: индукционных либо емкостных.

Схема электропроводки ГАЗ 3307, замена проводки своими руками: инструкция, фото и видео

Энергия вспомогательной искры в распределителе тратится бесполезно, и эту искру стремятся всячески подавить. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора. Поэтому в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется электронная память постоянная и оперативная.

Для шестицилиндрового двигателя потребуется три двухвыводных катушки зажигания и три энергетических канала. Первичная обмотка устройства питается от плюса батареи и приходит через прерыватель к ее минусу. Такое возможно, если был использован низкооктановый бензин, либо была неправильная установка момента произведения зажигания.

Общий принцип работы

Причем как выяснилось в большинстве коммутаторов под транзистором отсутствовала термо-отводящая паста, так что замене транзистора следует эту пасту нанести. Энергия вспомогательной искры в распределителе тратится бесполезно, и эту искру стремятся всячески подавить. Отечественные провода светло-коричневой или пестрой расцветки — низкоомные.

Преобразование осуществляется за счет прохождения тока через две обмотки этой катушки. Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто. Для того чтобы повысить вторичное напряжение, которое генерируется такой системой, можно воспользовавшись приборами, на основе полупроводников, которые будут работать в качестве ключей управления. Недостатки классической системы батарейного зажигания автомобилей. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку.
Система зажигания и как её можно проверить.

Ремонт и замена коммутатора

Рано или поздно, как и любой механизм, коммутаторы системы зажигания тоже выходят из строя

И здесь совершенно неважно, какой именно прерыватель был установлен на автомобиле — ремонту эти узлы, как правило, не подлежат. Конечно, если у вас есть определенные навыки в электронике и радиотехнике, то перепаять вышедшую из строя деталь коммутатора будет совсем несложно

Поэтому простой совет:

Ремонт коммутатора системы зажигания — это не вариант, покупайте новый!

Ниже несколько советов, где и какие коммутаторы лучше покупать. За основу возьмем ситуацию, когда нужен бесконтактный выключатель.

Изоляция проводов высокого и низкого напряжении нарушена.

Нарушение изоляции проводов высокого и низкого напряжения происходит по причине попадания на них бензина, масла, капель электролита, горячей воды или в результате механических повреждений. Особенно быстро протирается изоляция у плохо закрепленных проводов во время движения автомобиля. Поврежденная изоляция проводов нередко является причиной короткого замыкания в электрических цепях низкого или высокого напряжения. Естественно, в этом случае между электродами свечи зажигания искры не будет и двигатель не пустится

Вот почему при осмотре автомобиля следует обращать внимание на состояние изоляции проводов, надежность их крепления. Провода низкого и высокого напряжения должны быть чистыми, гибкими, надежно закрепленными и не иметь повреждений, следов коррозии и грязи

Не допускаетсяналичие на оплетке проводов капель масла, бензина или других каких-либо технических жидкостей. Если вы обнаружили, что оплетка проводов увлажнена, ее следует насухо протереть ветошью. Если провода имеют изношенную, потрескавшуюся или поврежденную изоляцию, то в качестве временной меры рекомендуется поврежденные места проводов обмотать изоляционной лентой, а при первой возможности заменить.

Результаты эволюции: от простой батареи до систем под управлением электроники

На заре автомобильной эры в машинах первых поколений в агрегате ДВС существовала опция зажигания от электрической батареи, реализованная на основе физического явления самоиндукции. Первые коммутаторы, то есть системы, выполняющие координирующие функции в процесс извлечения искры в блоке зажигания ДВС, были крайне просты, если не сказать примитивны, и состояли из батареи и всего лишь двух проводов. Регулирование работы несложной транзисторной схемы осуществлялось при помощи электроимпульса, подаваемого на бобину.

В своём первоначальном виде коммутатор просуществовал достаточно долго, пока не наступила эпоха электроники. Новые технологии позволили перейти от применения батарейного зажигания к иным решениям.

Современный электронный коммутатор в своей основе уже состоит из транзисторов, тиристорных схем, бесконтактных датчиков и гибридных схем.

С использованием электроники автоматическое управление электроимпульсами, идущими через катушку зажигания, дало возможность получить целый ряд улучшений и преимуществ:

существенно повысилась надёжность работы блока зажигания;

система зажигания стала функционировать без перебоев на высоких скоростях и повышенных оборотах мотора;

удалось получить более высокую степень сжатия, то есть, отношение рабочего объёма цилиндра двигателя к объёму его камеры внутреннего сгорания.

Со временем инженерная мысль пошла дальше, и присутствующий до того времени в схеме контактный прерыватель электрического напряжения был заменён на бесконтактный элемент. Первым агрегатом, реализованным на этом принципе, стал коммутатор ВАЗ, в котором функция зажигания реализована с применением датчика Холла.

На следующем этапе развития коммутатора система стала многоканальной, то есть, управляющей сразу целой группой катушек зажигания. Альтернативным вариантом стало монтирование автономной системы, состоящей из тандема «катушка + коммутатор» на каждой отдельной свече зажигания. Такое решение дало механикам целый ряд преимуществ:

искра в системе зажигания ДВС теперь создавалась более сильная, что сделало работу ДВС более надёжной;

присутствовавшие ранее потери мощности в трамблере удалось сначала сделать меньше, а позже и вовсе свести на нет;

на холостых оборотах автомобиль получил надёжный и стабильный ход;

расход автомобильного топлива был существенно снижен;

в условиях пониженной температуры окружающей среды первичный старт двигателя стал более стабильным.

Как работает этот компонент

Изделия защищают электронные компоненты от разного рода помех и используются во множестве систем вашей машины. Ключевой функцией приспособления является фильтрация — например, в автоакустике. Без конденсатора музыкальная система будет работать плохо: возникнут посторонние шумы, помехи и изменения громкости. Все это является следствием скачков напряжения в электросети авто.

Конденсаторы есть во многих частях автомобиля. Они играют роль буферов между аккумуляторами и другими электронными приспособлениями. Без такого изделия невозможно функционирование не только акустики, но и контактного механизма в распределителе зажигания.

На фото: схема системы батарейного зажигания с цифровым обозначением компонентов:

Чем бесконтактное лучше контактного зажигания

По себе знаю, водителю что-то новое дается ой как не просто, многим гораздо легче возиться со старыми трамблерами, менять эту чертову «контактную группу», иногда даже в дороге. Могу понять, сегодня, не каждый сможет выкинуть на собственное авто порядка 2-3 тысяч рублей (Вазовский комплект), особенно если машина хорошо функционирует. Хотя с другой стороны не такие уж это и большие деньги на любимую «ласточку», причем вложение это – одноразовое! Поверьте, бояться не чего! Не зря ведь, на каждой втором автомобиле, установлена именно бесконтактная система зажигания.

Для того чтобы окончательно убедить старых «водил» консервативных взглядов в преимуществе бесконтактной системы над контактной, нужно просто сравнить их между собой. Таким образом мы и узнаемкакое зажигание лучше, проведем две параллели на фоне достоинств БСЗ.

Преимущества БСЗ

Простой монтаж и настройка
– в старых же системах, процедура корректировки нужного зазора у контактов, давалась далеко не каждому водителю.
Надежность в работе
– тут в противовес добавить что-то сложно ведь контактную систему, «лихорадит» довольно часто.
Отличные пусковые качества
– благодаря тому, что ток, который подается на первичную обмотку катушки зажигания, исходит от полупроводникового коммутатора, что в свою очередь позволяет значительно повысить энергию искры, напряжение на вторичной обмотке той же катушки, может достигать 10 кВ. Все это в сумме, ну очень помогает в наши холодные зимы.
Более высокая мощность
– заменивший контактную группу электромагнитный импульсный создатель (использует в своей работе эффект Холла), демонстрирует отличную эффективность. В паре с электронным коммутатором, назначение которого в своевременном запирании или отпирании транзистора на выходе, механизм работает четко и стабильно при любых оборотах силового агрегата.
Экономия
– на 100 км, до одного литра топлива!
Низкое энергопотребление
– нагрузка на аккумулятор существенно снижается даже при включенном зажигании, ведь элетроблок, требует питание только после начала вращения вала.

Обратите внимание: БСЗ для инжекторных и карбюраторных моторов может отличаться. Если и этого мало, так же отмечу редкую потребность в обслуживании бесконтактного зажигания. Производитель, требует смазывать вал трамблера каждые 10000 километром и это в принципе единственное замечание от автозавода

Чем отличаются ясно, скажу и о слабом месте в бесконтактной системе – это коммутаторы, которые чаще других деталей выходят из строя

Производитель, требует смазывать вал трамблера каждые 10000 километром и это в принципе единственное замечание от автозавода. Чем отличаются ясно, скажу и о слабом месте в бесконтактной системе – это коммутаторы, которые чаще других деталей выходят из строя

Если и этого мало, так же отмечу редкую потребность в обслуживании бесконтактного зажигания. Производитель, требует смазывать вал трамблера каждые 10000 километром и это в принципе единственное замечание от автозавода. Чем отличаются ясно, скажу и о слабом месте в бесконтактной системе – это коммутаторы, которые чаще других деталей выходят из строя.

Существующие разновидности коммутаторов

Различают два основных типа устройств: AC CDI и DC CDI. Первые коммутаторы небольшие и простые, в их схеме используется высоковольтный генератор. Вторые более распространены, снабжены четырьмя контактными группами с минусом и плюсом, а также отдельными выходами на катушку и датчик Холла. Но последние функционируют только при наличии высокого напряжения, подведённого с внешнего источника.

Коммутаторы также принято классифицировать, согласно функциональным особенностям:

традиционные или стоковые устройства, строго соответствующие параметрам автомобиля — как правило, ставятся ещё с завода;
спортивные — имеют возможность увеличения верхнего предела количества оборотов ДВС, однако такая разновидность является уделом опытных специалистов и имеет риски аварий;
с возможностью регулировки фаз УОЗ — отличный вариант, когда требуется выровнять крутящий момент силовой установки, улучшить разгонные характеристики и стабилизировать работу мотора на разных оборотах.

Безусловно, коммутаторы принято делить и по основным разновидностям.

Электронные

Данный тип коммутатора ещё называют микропроцессорным с транзитными ключами. Он используется для управления напряжением преобразователя и снижает нагрузки на соединения, тем самым повышая мощность тока.

возможность лучшего наполнения цилиндров ДВС;
эффективная отдача мотора на всех оборотах.

Гибридные

В этих системах дополнительно используется механическая часть — кулачковый трамблёр. Электронику представляет сам коммутатор и катушка. Узел очень надёжен, экономичен и удобен. К примеру тем, что при выходе из строя свитча, можно переключаться на старый преобразователь с бегунком.

Бесконтактные

Группа с транзисторами, широко применяемая с начала восьмидесятых годов. Она вытеснила допотопные классические контактные системы. Считалась в своё время наиболее эффективной, так как показатели её работы были намного выше, чем у остальных коммутаторов.

Двухканальные

Та же бесконтактная система, но значительно модернизированная. К примеру, обычная БСЗ имеет те же недостатки КСЗ — потерю энергии искры, нестабильность холостых оборотов, ограничение на регулировку УОЗ, высокую чувствительность к загрязнениям и влажности. Двухканальная система или ДБСЗ избавляет систему зажигания от этих минусов, обеспечивая ещё более высокую энергию искры за счёт использования дополнительных катушек. Также здесь не применяются проблемные подвижные элементы — бегунок и уголёк, а крышка выполняет лишь функции защитного элемента. Поэтому она и не подвержена выгоранию.

Интересно, что двухканальное зажигание применялось и раньше. Это было реализовано на экспортных Ваз-21083. Однако коммутаторы данного типа, называемые еще двухконтурными, не получили широкого распространения из-за низкого качества тогдашней электроники.

Ещё один нюанс, касающийся коммутаторов. У них могут быть разные выходы. Те, у которых стоит по умолчанию цифра «1», крайне опасны для катушек зажигания в тот момент, когда испытывают неисправности. Но плюс таких устройств в том, что с ними можно интегрировать стандартные преобразователи для контактного зажигания.

Как понять, что нужна диагностика прибора

О неисправности конденсатора свидетельствуют разные признаки. Фары, мигающие в такт басам автомобильной акустики, означают, что электронные компоненты авто не получают достаточного напряжения. В ряде случаев сигналы начинают искажаться, отдельные компоненты машины работают некорректно.

Конденсатор зажигания отвечает за выработку искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь в цилиндре двигателя. Если искра имеет слабый красный цвет и появляется неравномерно, если не удаётся нормально завести авто — вполне вероятно, что возникли проблемы с конденсатором.

Важно не допускать проблем с конденсатором зажигания. Они возникают по трём причинам:. Первые два варианта особенно коварны, поскольку зажигание не сразу выходит из строя

Функционирование компонентов продолжается, хотя искра уже не может иметь нужного уровня мощности. Главные признаки поломки в такой ситуации — неустойчивость работы двигателя на холостом ходу, проблемы с запуском. Обязательно проверьте конденсатор и при необходимости замените его! Если этого не сделать, искры от прерывателя вызовут подгорание контактов, что выведет силовой агрегат из строя

Первые два варианта особенно коварны, поскольку зажигание не сразу выходит из строя. Функционирование компонентов продолжается, хотя искра уже не может иметь нужного уровня мощности. Главные признаки поломки в такой ситуации — неустойчивость работы двигателя на холостом ходу, проблемы с запуском. Обязательно проверьте конденсатор и при необходимости замените его! Если этого не сделать, искры от прерывателя вызовут подгорание контактов, что выведет силовой агрегат из строя.

Итоги

Отсутствие искры при поступающем на катушку питании требует проверки высоковольтной цепи и массы.
Если высоковольтная цепь и масса полностью исправны, то проблемы, вероятнее всего, с самой катушкой.
При отсутствии напряжения на клеммах катушки проводятся его замеры на коммутаторе.
При наличии на клеммах коммутатора напряжения и его отсутствии на клеммах катушки причина, вероятнее всего, в том, что на катушке отсутствует масса либо провод, объединяющий катушку и коммутатор, оборван — обрыв необходимо отыскать и устранить.
Отсутствие напряжения на коммутаторе говорит о неисправностях генератора, самого коммутатора либо индукционного датчика генератора.

Методика проверки катушки системы зажигания CDI может применяться не только для мототранспорта, но и для любых других транспортных средств. Процесс диагностики несложен и заключается в пошаговой проверке всех деталей системы зажигания с определением конкретных причин неполадок. Отыскать их довольно просто при наличии необходимых знаний о строении и принципе работы зажигания CDI.

Рейтинг

( Пока оценок нет )