Пять фактов о бесконтактном зажигании

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.

Ремонт и полная замена электронной системы зажигания в России и СНГ

Перед обращением к услугам специалистов по ремонту электронных систем зажигания было бы неплохо выяснить примерную стоимость их услуг. В настоящее время наблюдаются некоторые колебания на рынке услуг по ремонту автомобилей, связанные с нестабильной экономической ситуацией в целом. Однако, в среднем, начальный уровень цен на ряд операций, направленных на устранение неисправностей в работе микропроцессорного зажигания таков:

• замена ДПКВ – от 100 рублей;
• замена датчика положения заслонки дросселя – от 150 рублей;
• замена датчика детонации – от 100 рублей;
• замена датчика положения распредвала – от 150 рублей;
• замена высоковольтных проводов – от 200 рублей;
• замена воспламенителя (коммутатора) – от 150 рублей;
• замена ЭБУ – от 250 рублей;
• замена контроллера – от 300 рублей;
• ремонт ЭБУ – от 500 рублей;
• диагностика работы системы зажигания – от 800 рублей;
• замена катушки зажигания – от 200 рублей

Все цены приведены без учета стоимости заменяемых деталей и компонентов.

Из чего состоит БСЗ?

Бесконтактное зажигание включает в себя небольшое количество деталей, благодаря чему снижается вероятность выхода из строя каждой из них. Система состоит из:

1. Источника питания. Во всех автомобилях им является аккумуляторная батарея.
2. Выключатель зажигания и стартера. Деталь необходима для правильного распределения времени работы устройства.
3. Катушка зажигания. Преобразовывает низковольтный ток от аккумулятора в высоковольтный, благодаря чему обеспечивается стабильная работа авто.
4. Транзисторный коммутатор. Отвечает за прерывание поступления электрического тока на катушку.
5. Датчик зажигания. Фиксирует перемены в магнитном поле.
6. Распределительный датчик. Датчик объединён с импульсным, который бывает нескольких видов. Импульсный датчик чаще всего представлен датчиком Холла, но также существуют ещё две разновидности — индуктивный и оптический.
7. Свечи.

Проверка системы зажигания ВАЗ-2106

Приготовьте крестовую и плоскую отвертки, контрольную лампу или тестер, резиновые перчатки и пассатижи. Перед тем как проверять контактное зажигание, включите стояночный тормоз или установите колодки под колеса автомобиля.

• Сначала тщательно проверьте целостность всех элементов системы, а также надежность подключения высоковольтных проводов на всех участках. Они должны быть плотно посажены в соответствующие контакты.

• Включите зажигание и проверьте поступление тока в систему. Для этого подключите один провод лампы или тестера к массе, а второй к контакту «+Б» катушки. Лампа должна гореть, а тестер показывать напряжение более 11 В. Выключите зажигание.

• Чтобы протестировать высоковольтный провод, наденьте резиновые перчатки и вытащите из крышки трамблера центральный провод. Установите в наконечник кабеля рабочую свечу, а затем прижмите ее к массе металлической частью. Включением зажигания проверните коленвал. Если при этом на свече есть разряд, то провод исправен. В том случае, когда искры нет, нужно искать причину неисправности в трамблере.

• Чтобы проверить работоспособность трамблера, снимите крышку и осмотрите ее на предмет каких-либо повреждений, а также целостности угольного контакта. При обнаружении дефектов, следует заменить крышку новым аналогом.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• Посмотрите на ротор распределителя. Бегунок не должен иметь никаких повреждений. Иногда корпус ротора может пробивать на массу. Проверьте также работоспособность помехоподавляющего сопротивления, установленного в роторе. При появлении малейших сомнений, рекомендуется заменить ротор.

• После этого необходимо проконтролировать наличие зазора между контактами МП. Сначала установите коленвал с помощью специального ключа в положение, при котором верхний торец кулачка вала трамблера будет находиться точно по центру текстолитовой подушки рычажка вращающего контакта. Замерьте зазор между контактами МП, его заданная величина 0,35-0,4 мм. При необходимости выполните соответствующую регулировку. После этого проверьте величину угла опережения.

• После выполнения вышеперечисленных действий и устранения выявленных неполадок или замены поврежденных компонентов запустите двигатель. Если в этом случае мотор не заработал, попробуйте заменить конденсатор, который находится в прерывателе.

Полезные советы 

• Если вышло из строя помехоподавляющее сопротивление, установленное в роторе трамблера, его можно временно заменить пружиной от обычной шариковой ручки.

• Что делать, если в пути обнаружена поломка замка зажигания или обрыв проводки и в итоге питание не поступает к катушке зажигания? В этом случае можно доехать к ближайшему сервисному центру, подключив аварийную подачу питания с помощью дополнительного провода. Один конец его соедините с плюсовой клеммой аккумулятора, а второй с клеммой «+Б» катушки. Однако при этом следите, чтобы не было искрения. Если появляются сильные искровые разряды, сразу отключите провод. Значит, проблема с проводкой и этот вариант не подойдет.

Установка элементов зажигания

Имея все это в сборе, можно приступать к установке. Имеется определенная схема, бесконтактное зажигание ВАЗ-2101 по которой и монтируется, но не обязательно ей следовать, порядок работ можно и менять, важен лишь конечный результат.

Итак, монтируем бесконтактное электронное зажигание ВАЗ-2101:

1. Выкручиваем свечным ключом старые свечи, а на место их устанавливаем новые, предварительно проверив и установив на них зазор между электродами в 0,7-0,8 мм;
2. Устанавливаем коммутатор. Поскольку посадочного места для него не предусмотрено, но выбрать его придется самому. Лучшим местом для установки считается задняя стенка моторного отсека. Там и найдется нужная по размерам площадка, и мешать в дальнейшем коммутатор не будет, главное, чтобы доступ к нему был легким. Для закрепления можно использовать дрель, для сверления отверстий. Затем коммутатор крепиться болтиками и гайками. Но можно и закрепить его при помощи саморезов. Важным условием является максимальное прилегание коммутатора к поверхности, чтобы лучше обеспечить его охлаждение.
3. На «родном» трамблере снимаем крышку и проворачиваем коленчатый вал, пока бегунок не станет в положение, соответствующее ВМТ первого цилиндра. Дополнительно следует проверить совпадение меток на шкиве колен. вала с рисками на крышке привода ГРМ. Метка шкива должна совпадать со средней риской.
4. Откручиваем крепление «родного» трамблера и извлекаем его. На новом бесконтактном трамблере перед установкой тоже снимаем крышку и устанавливаем бегунок в положение, которое идентично положению на старом. После чего ставим его на место извлеченного и наживляем гайку его крепления, но не затягиваем.
5. Сбоку на бесконтактном трамблере установлен датчик Холла, который нужно правильно установить. Для этого вращаем корпус трамблера, пока его центральный электрод не совпадет с краем ближнего технологического окна, от которого и зависит начало подачи искры. После установки датчика Холла в нужное положение, затягиваем крепление трамблера.
6. Попускаем крепление катушки зажигания, предварительно от нее отсоединив провод высокого напряжения, идущий на трамблер. Остальные провода отсоединять от нее не нужно. На место «родной» катушки устанавливаем новую и закрепляем ее.

На этом бесконтактная система зажигания ВАЗ-2101 считается установленной, но остается еще правильно совершить подключение, чтобы она заработала.

Электронная и микропроцессорная системы

Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

В этой системе практически не существует потерь напряжения, как в предыдущих, и работа каждой свечи не зависит от работы других свечей, как в первом и втором вариантах статического зажигания. Кроме того в этом случае осуществляется точная подстройка угла опережения зажигания непосредственно в каждом цилиндре, что позволяет осуществлять полное сжигание топлива снижая тем самым выброс вредных веществ в атмосферу.

Электронная система зажигания

Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

• С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
• Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

• Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
• Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
• Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом — отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.

Устройство и принцип работы

Первые коммутаторы были крайне примитивны. Простая схема из транзисторов регулировалась при помощи электрического импульса. В таком виде устройство просуществовало недолго. Наступила эра высоких технологий, благодаря которой стали применяться более эффективные инновационные решения.

На машинах, собираемых в РФ, стимулятор искры был впервые использован на автомобиле Ваз-2108. Устройство относилось к серии 36.3734 тоже родного производства. В дальнейшем стали применяться более модернизированные коммутаторы с различным исполнением конструктивно-технической схемы. Однако комбинированная или составная сборочная технология всегда оставалась для российских микросхем неизменной. И плюс её в том, что она ремонтопригодна, в отличие от тех же зарубежных аналогов.

Сегодня коммутатор — это совокупность нескольких элементов: свечи, транзисторы, датчики. Он может использоваться в гибридном или тиристорном зажигании. Электрические импульсы управляются автоматически, что даёт целый ряд практических преимуществ:

• отсутствие перебоев на максимальных скоростях;
• повышение надёжности работы блока;
• возможность увеличения объёма цилиндров мотора.

А когда внедрили элемент Холла, и коммутатор начал управлять сразу несколькими преобразователями, преимущества только увеличились. Настолько, что на каждой отдельной свече стали использовать тандем «катушка+коммутатор». Вот чего конкретно удалось достичь:

• более сильной и надёжной стала искра в системе зажигания;
• исчезли потери мощности в трамблёре;
• улучшился холостой ход;
• снизился расход горючего;
• стабилизировался пуск на холодный двигатель.

Принцип работы коммутатора можно представить себе так. Сначала система контролирует положение коленвала двигателя. Затем индуктивным датчиком Холла, входящим в конструкцию распределителя, снимаются показания с положения поршней в цилиндрах. Он же и подаёт на коммутатор импульс. Сигнал усиливается до 12 вольт и поступает на катушку. За счёт этого уменьшается сила тока, и повышается напряжение.

Таблица: стоимость коммутаторов

О классических внедорожниках Уаз и автомобилях повышенной проходимости

Поэтому в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется электронная память постоянная и оперативная. По выходу коммутатор соединен с катушкой зажигания, а по входу — управляется электроимпульсным входным датчиком на распределителе. Классическая система батарейного зажигания обладает рядом достоинств. Состоит из нескольких компонентов: Распределитель или трамблер — устройство, сопоставляющее обороты коленвала и соответственно — рабочее положение цилиндров с кулачковым механизмом. Устройство системы зажигания автомобиля Для чего нужна система зажигания? Устройство также выполняет роль синхронизатора, так как момент образования искры должен совпадать с нужным моментом такта сжатия.

Здесь стоит отметить, что пластинка свободно перемещается, но угол опережения ставится за счет позиции трамблера мотора. При этом выходной каскад на транзисторах VT3, VT4 закроется. Такая система воспламенения горючей смеси популярна благодаря отличным характеристикам и высокими показателями надежности работы.

Конструктивно изделие представляет собой гибкий проводник большого сечения с одной жилой из меди и многослойной изоляцией. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры.

Разновидности систем зажигания

В конце такта выпуска, когда имеет место искрообразование в среде отработавших газов, пробивное напряжение минимально, так как температура выхлопных газов высокая Так как центральный электрод заострен и всегда значительно горячее бокового, то истечение носителей заряда с его острия при искрообразовании требует затраты меньшего количества энергии, чем при истечении с бокового электрода на центральном электроде начинает проявляться термоэлектронная эмиссия.

В российских отечественных автомашинах применяются обычные системы зажигания. Ее особенность заключается в особых характеристиках, которыми не может похвастаться стандартная контактная схема. Нормальным рабочим режимом любой классической системы батарейного зажигания, использующей индукционную катушку в качестве источника высокого напряжения, является переходный режим.

Только правильный подход обеспечит долговечность и надежность работы двигателя. Преимущество транзистора в этой схеме в том, что даже небольшого тока, направленного на управление в базу , достаточно для контроля тока большей величины. Выходные каскады с индивидуальным статическим распределением В современных электронных и микропроцессорных системах зажигания широко используются выходные каскады с индивидуальными катушками зажигания для каждой свечи в отдельности. Индукционный — более распространён и имеет вид некой катушки зажигания. Установка БСЗ на мотор ЗМЗ 24Д — GAZ ROD Гараж

Разновидности систем зажигания

Благодаря системе зажигания авто в определенный момент работы двигателя производится подача на свечи зажигания искрового разряда. Данная схема системы зажигания применяется в бензиновых моторах. В дизельных двигателях система зажигания работает следующим образом, в момент сжатия происходит впрыск топлива. Существуют некоторые марки американских автомобилей, в которых система зажигания, а точнее ее импульсы подаются непосредственно в блок управления погружаемым топливным насосом.

Все существующие системы зажигания разделяются на три вида:

• Контактная схема, в которой импульсы создаются непосредственно во время работы на разрыв контактов;
• Бесконтактная схема, где при помощи электронно-транзисторного устройства (коммутатора) создаются управляющие импульсы. Коммутатор нередко еще называют генератором импульсов.
• Микропроцессорная схема, в которой электронное устройство управляет моментом зажигания.

В двухтактных двигателях без внешнего источника питания применяется система зажигания типа «магнето». Принцип работы «магнето» заключается в создании ЭДС, в момент вращения в катушке зажигания постоянного магнита по заднему фронту импульса.

Все описанные типы систем зажигания отличаются только способом создания управляющего импульса.

Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:

• Аккумулятор или другой источник питания. Он подает в сеть низкое напряжение 12 вольт.
• Переключатель. При повороте ключа переключатель замыкается и низкое напряжение поступает в накопитель энергии.
• Накопитель энергии. Бывает двух видов: индуктивный (катушка зажигания трансформаторного типа, преобразующая низкое напряжение в высокое до 30 тысяч вольт) и емкостной (конденсатор).
• Блок управления аккумулированием и распределением энергии. В зависимости от типа системы зажигания это может быть прерыватель, транзисторный коммутатор или ЭБУ (электронный блок управления).
• Распределитель. Этот узел может быть механическим или электронным. Он осуществляет снабжение определенных свечей энергией в заданный момент времени.
• Провода цепи высокого напряжения. По ним поступает высокое напряжение к электродам свечей.
• Свечи зажигания.

Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.

https://youtube.com/watch?v=BGgn_ich0NA