0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система электрооборудования автомобиля

Система электрооборудования автомобиля

КОММУТАТОР ЗАЖИГАНИЯ НА МДП-ТРАНЗИСТОРЕ

Контактная система зажигания имеет ряд недостатков, следовательно, для улучшения характеристик двигателя и улучшения его пуска в зимнее время, необходимо исключить возможность под­горания контактов пре­рывателя, многие хозяева своих автомобилей устанавли­вают в них так называемые электрон­ные системы зажига­ния.

Для этого, на выходах коммутатора электронной системы зажигания устанавливается более мощный высоковольтный биполярный транзистор. Его задача коммутировать ток через первичную обмотку тока низкого напряжения катушки зажигания (аналогичной катушки зажигания ВАЗ-2108). Правда, биполярный транзистор имеет значительно высокое сопротивление эмиттер-коллектор в открытом состоянии, что значительно ограничивает ток через первичную обмотку катушки зажигания, а следовательно уменьшает энергию искры, что влечет за собой падение напряжения на участке эмиттер-коллектор открытого транзистора, а также приводит к увеличению мощности на открытом транзисторе, это приводит к его перегреванию. В основных промышленных коммутаторах имеют цепи ограничения тока через этот же транзистор. Они служат для защиты коммутатора зажигания от пробоя, и ограничивают подачу тока через катушку зажигания, снижая при этом энергию искры.

Чтобы выйти из создавшегося положения необходимо применить коммутатор зажигания мощного высоковольтного МДП-транзистора IRF-3205 в так званом выход­ном каскаде. Сопротивление которого в открытом состоя­нии около 0,008 Ом, что способствует коммутированию без радиатора, ток до 15А, что практически исключает нагревание.

На схеме представлена принципиальная схема обычного коммутатора контактной системы зажигания, который выполняется на МДП-транзисторе.

Коммутатор работает вместе с прерывателем, при этом конденсатор находится в отключенном положении. Во время замыкания контактов прерывателя напряжение падает до нуля в точках соединения R1 и R2. На микросхеме 01 представлен инвертор. Следовательно, в это время напряжение на выходе D1 будет достаточно высоким. Напряжение подается на затвор, что приводит его в открытое положение. Во время размыкания контактов прерывателя VТ1 закрывается.

В качестве накопительного конденсатора системы зажигания выступает С2.

Следовательно, наш комму­татор выполняет работу механического прерывателя автомобиля. И, за счет того, что МДП-транзистор может коммутировать на много больший ток, это позволяет работать с током низкого напряжения катушки зажигания, это дает возможность увеличть энергию искры (ток через такую катушку зажигания будет наиболее высоким, что примерно в 1,5-2 раза превосходит ток, который может выдать на выходе стандартный коммутатор, таким образом, энергия катушки зажигания, которую накапливает ее сердечник будет намного выше.

Эта схема, исключает износ контактов прерывателя вследствие перегрева и обгорания, что приводит к увеличению зазоров его контактов.

Микросхему К561ЛН2 взаимозаменяема любым аналогом. Транзистор 1РР3205 можно заменить на 1РР470, 1РР350. 1РР362. Микро­схему также можно заменить — на интегральный стабили­затор типа 7812.

Как корпус можно использовать корпус от неисправного коммутатора зажигания следующих автомобилей: «Волга» или «УАЗ». Сам корпус выполняет роль радиатора для МДП-транзис­тора (правда, он можно сказать не нагревается).

Коммутатор зажигания автомобиля

Назначение

Коммутатор зажигания предназначен для управления током первичной обмотки(ок) катушки зажигания по сигналам датчика синхронизации, или ЭБУ.

Принцип работы автомобильного коммутатора зажигания

Сигнал от датчиков вращения очень слабый и для использования в системах управления, его необходимо сформировать и усилить. Кроме этого различные типы датчиков дают сигналы аналогового типа или в неудобной для использования форме. Для управления током первичной обмотки катушки зажигания разработаны электронные устройства, позволяющие производить переключения (коммутацию) с высокой скоростью. Сигнал с коммутатора подается на первичную обмотку катушки зажигания.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма управляющих импульсов.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма управляющих импульсов.

Коммутатор может быть и двухканальным, управляя сразу двумя катушками зажигания.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма сигналов ЭБУ.

Коммутатор может выполнять и более сложную роль. Рассмотрим пример на схеме управления ам ФОРД Скорпио EEC 4. На рисунке приведена схема такой системы зажигания. Такой прибор можно даже назвать модулем зажигания. Расположен он на распределителе зажигания. От датчика Холла, расположенного в распределителе, в модуль поступает РIР (Profile Ignition Pickup) сигнал.

Рис. Схема системы зажигания автомобиля ФОРД.

Он обрабатывается и в виде частотного сигнала 10-15 Гц передаётся в ЭБУ двигателем. В ЭБУ производится перерасчёт на поправочные коэффициенты и возвращает сигнал SPOUT (SPark OUTput) обратно в модуль TFI. Частота такого сигнала 10-15 Гц, но форма импульсов другая. На холостом ходу PIP сигнал имеет частоту 25-35 Гц, a SPOUT сигнал — частоту 40-45 Гц, который и управляет выходным каскадом коммутатора. Осциллограммы входных и выходных сигналов TFI модуля приведены на рисунке.

Рис. Осциллограммы при 3000 обмин.

Расположение

Коммутатор может быть совмещённым с ЭБУ двигателем. В таком случае управляющий сигнал с ЭБУ идёт непосредственно на катушку зажигания.

Если коммутатор конструктивно выполнен отдельно, то он может быть установлен непосредственно рядом с катушкой зажигания (VASS); отдельно установленным на металлической поверхности для хорошего теплоотвода (крыло или перегородка подкапотного пространства) (ФОРД); рядом с блоком управления (VW Пассат); на распределителе зажигания (ФОРД) и т.п.

Неисправности

Обычно выход из строя электрической части происходит из-за бросков напряжения или эрозии в разъёме. Перегрузка и выход из строя из-за закорачивания первичной обмотки катушки зажигания или выхода из строя высоковольтной части.

Методика проверки

В начале необходимо проверить наличие питающего напряжения на выводах коммутатора (причем не только вольтметром, но и при помощи нагрузки). Убедиться в наличии правильного входного сигнала на коммутатор (осциллограмма). Выходной сигнал с коммутатора проверяется автомобильным осциллографом или обычной ам лампочкой. Если сигнал возрастает от 0 до питающего напряжения, то лампочка подсоединяется между «+» и сигнальным выводом (отсоединить от катушки зажигания). Лампочка должна мигать при вращении двигателя стартером.

Необходимо помнить, что коммутаторы, используемые с датчиками генераторного типа нельзя использовать в системах с датчиком Холла и наоборот.

Ремонт

Обычно ремонт невозможен.

ПО ТЕМЕ:

  • Неисправности замка зажигания
  • Система зажигания автомобиля
  • Индуктивный генератор импульсов
  • Датчик оборотов в распылителе зажигания

5 комментариев к записи “ Коммутатор зажигания автомобиля ”

Как можно проверить коммутатор?

Перед тем как проверить работу коммутатора, его нужно хорошо почистить от грязи. Что бы коммутатор проверить, нужны: сама катушка зажигания, блок питания, обычная кнопка, паяльник и «масса» в качестве нее может быть металлический лист. На корпусе коммутатора располагаются определенные обозначение. Эти обозначения обычно в виде латинских букв, например «B», «C», «T», «K». При проверке коммутатора следует обратить внимание на надежное соединение. На корпусе коммутатора должен быть хороший минус, часто из-за окисления, могут возникнуть определенные неисправности, что является последствием «плохой массы». Коммутатор, катушка зажигания должны располагаться на одном «минусовом» металлическом листе. Еще раз проверьте все соединения и расстояние между катушкой зажигания — «выходом на ней» и металлическим листом, оно должно быть от 15 до 25 мм. Далее последовательно нужно замыкать и размыкать провод, который должен идти на контакт коммутатора. Сам провод нужно подключить к контрольной лампе на 12 В. Сигнал от блока не должен быть больше 5 вольт. Далее проворачиваете двигатель стартером и если коммутатор рабочий, то Вы увидите как искра будет бить в металлический лист, а лампа при этом будет светится. Если вы хотите проверить внутренний коммутатор, то нужно проделать туже самую работу, но при этом сменить и подставить другой контакт.

Может ли из за коммутатора неустойчиво работать двигатель на холостом ходу, попукивать в глушителе, на средних оборотах ощущаться подергивание, плавать стрелка тахометра? Было такое, что на горячую заводиться и сразу глохнет, дрожь по машине на средних оборотах. Поменял уже всё, остался коммутатор, но жена из дому скоро выгонит.

Да, эти симптомы прямо указывают на неисправность системы зажигания, если машина карбюраторная, рекомендую проверить датчик холла в трамблере, и коммутатор. Не лишним будет убедиться в исправности катушки зажигания. Но сперва проверьте разъёмы подключения на предмет окисления и плохого контакта. Также возможно окисление контактов в монтажном блоке из-за попадания влаги, это болезнь этих авто. После того, как убедитесь в исправности проводки, меняйте коммутатор.

Как можно поменять выходной сигнал с комутатора на катушку, то есть если он минусовой выходит, сделать его плюсом?

Что такое коммутатор системы зажигания и в чем заключается принцип его работы

Коммутаторы в системе зажигания автомобилей используются уже очень давно. Первые из них, буквально, состояли из двух проводов и батареи напряжения. Сегодня, это высокотехнологический узел одной из главных систем автомобильного устройства. Переоценить значение его работы крайне сложно, ведь благодаря эволюции именно этого устройства, удалось достигнуть максимальных показателей сжигания воздухо-горючих смесей.

Другими словами, применение современного коммутатора системы зажигания, позволяет использовать на автомобилях бензин низкооктановых марок, и увеличивает отдачу двигателя на невысоких оборотах.

  1. Что такое коммутатор системы зажигания
  2. Ремонт и замена коммутатора
  3. Какие коммутаторы и где покупать

Что такое коммутатор системы зажигания

Если говорить просто, то под коммутатором системы зажигания, подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах. В чем смысл, назначение и принцип работы этого устройства системы зажигания? Отвечая на этот вопрос, стоит понимать, что существует два типа прерывающих устройств:

  1. Коммутаторы механического прерывания. Такими электрическими узлами оснащались практически все машины Советского союза, вплоть, до 1988 года. На то время это были практичные, но крайне ненадежные контактные выключатели. Принцип их работы основывался на законах самоиндукции, и приводился в действие механическим прерывателем. Последний, размыкал первичную цепь низкого напряжения, вследствие чего во вторичных цепях трансформатора возникал электромагнитный импульс, который преобразовывался в электрическую искру, и передавался на свечу зажигания. Для того чтобы обезопасить контакты коммутатора системы зажигания в цепь включался конденсатор.
  2. Коммутаторы бесконтактного действия, или как их еще называют, транзисторные. Принципиально их схема работы аналогична предшественникам, отличается сам механизм исполнения работы. Так, в отличие от контактных выключателей, бесконтактники осуществляют прерывание тока в электрических цепях за счет входного транзистора, который служит шлюзом для потока электроэнергии. На самых последних моделях автомобилей устанавливаются коммутаторы, которые полностью контролируются электроникой.

При этом последние, явно выигрывают у первых, и с большим преимуществом.

Коммутатор и катушка зажигания

Так, например, при использовании транзисторного коммутатора для бесконтактной системы зажигания:

  • уменьшается ток, который проходит по контактам прерывателя, вследствие чего они перестают обгорать и залипать;
  • далее, увеличивается длительность подачи искры, что автоматически гарантирует лучшее воспламенение, и более эффективное выгорание горючих смесей;
  • в случае если по каким-то причинам вышел из строя транзистор, всегда можно перекинуть провода в стандартное положение, и автомобиль продолжит работать.

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.

Но, как показывает практика, гораздо меньше мороки, купить новый прерыватель, и установить его. Дело в том, что перепаянные выключатели крайне ненадежны, и могут подвести в самое неподходящее время.

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.

Какие коммутаторы и где покупать

Естественно, если у вас иномарка, то приобретение нужных вам запчастей лучше производить в соответствующих дилерских центрах, или магазинах, которые официально представляют компанию производителя вашего автомобиля. Ну а если, вы счастливый обладатель, прекрасного наследия Советского автопрома, поиски требуемых вам деталей можно смело начинать на авто и радиорынках. Правда, нужно быть осмотрительным.

Основываясь на многолетнем опыте, и на практических тестах, которые лично проводились над многими марками бесконтактных выключателей, можно выделить два коммутатора системы зажигания, которые отлично зарекомендовали себя.

  1. Коммутатор аварийный К562.3734 (или К563.3734 ТУ11 КЖЩГ 023-94).
  2. «Калашников и К° Плазменное зажигание» ТУ 4573-001045363119-97.

Почему именно они? Во-первых, оба выключателя производятся на отечественных заводах. Они рассчитаны для работы именно в наших условиях, все остальные аналоги, будь-то китайские или корейские, не выдерживают тех нагрузок, к которым привычны автомобили советского производства. Во-вторых, как уже говорилось выше, опытным путем было установлено, что только эти коммутаторы достаточно стабильно выдают приемлемые результаты токового разрыва.

Первый, за счет своей оригинальной схемы, по которой он был собран, формирует импульсные разряды, которые позволяют достигать амплитуды тока до 12-13А, при этом потребляемая величина токового заряда составляет всего 2А, и зависит от частоты вращения вала. Еще одним существенным преимуществом этого коммутационного устройства является умеренный температурный режим, в котором он работает. Хотя есть и очевидные недостатки, размеры самого коммутатора могли бы быть несколько меньше.

Второй, это, вообще, инновационное ноу-хау. Коммутатор «Калашников и К° Плазменное зажигание» соединяет в себе два устройства: основной рабочий блок, и запасной. Как и предыдущий выключатель, этот показал достаточно высокие показатели и в продолжительности искрового момента, и в силе импульса разрывного тока.

Но его главное достоинство заключается не в основном блоке, а в резервном, который рассчитан на работу в тех условиях, когда из строя выйдет не только основной блок коммутатора, но и датчик Хола. В последнем обстоятельстве пришлось убедиться самостоятельно.

«Калашников и К° Плазменное зажигание» для работы был установлен на девятку в стандартной комплектации, и когда из строя вышел основной блок коммутатора системы зажигания, пришлось переключиться на резервный. Единственный минус — делать это приходится вручную. При включении блок моментально отреагировал приветствующим писком испод капота. Конечно, давать газу на нем не получится, не позволяет принцип устройства системы коммутатора, но поддерживая минимальные обороты, можно добраться до гаража или станции техобслуживания.

Коммутатор зажигания

При появлении электрических узлов в конструкции первых автомобилей, поджог горючей смеси осуществлялся с помощью батарей. Эта система имела примитивную схему, которая в современных автомобилях подверглась существенной модернизации. Суть работы таких устройств заключается в создании искры внутри камеры сгорания, что приводит к дальнейшей цепной реакции горения топлива в цилиндрах. Метод действия этих систем основан на принципе самоиндукции. Магнитная катушка преобразовывает низкое напряжение в высокое. Ток протекает по замкнутой цепи, при разрыве которой возникает искра на свече.

По такому же принципу срабатывания работают системы зажигания и на отечественных автомобилях. Основные отличия современных систем заключаются в новой элементной базе, изменению определённых деталей и добавлении коммутаторов. Он представляет собой специальное устройство, которое включается в цепь питания первичной обмотки катушки. Коммутатор выполняет функцию регулировки импульсов и по сигналу от управляющего блока разрывает питание, что приводит к возникновению искры.

Принцип работы коммутатора зажигания

Коммутатор зажигания, схема которого более сложная по сравнению с первыми устройствами для воспламенения горючей смеси, имеет транзитные ключи. Такое конструктивное решение является достаточно простым и эффективным. Эти узлы используются для управления током, протекающим через катушку зажигания.

Стоит отметить, что ключи не оказывают влияния на принцип работы, который основан на электромагнитной индукции. Транзисторы уменьшают нагрузку на контакты прерывателя и увеличивают силу тока, протекающего через обмотку. Это техническое изменение дало ряд преимуществ современным системам, в число которых входят:

Повышенная степень сжатия.

Увеличение срока службы и надёжности всей системы зажигания.

Возможность работать на повышенных нагрузках, при высокой скорости движения и больших оборотах силового агрегата.

Виды коммутаторов

При обзоре основных типов коммутаторов необходимо упомянуть то, что современные системы наделены рядом существенных преимуществ, благодаря которым эти устройства получили повышенную эффективность и надёжность. Достичь таких показателей удалось применением в конструкции микропроцессорных узлов. Сегодня автомобильный рынок предлагает самые различные модели, в число которых входят двухканальные и многоканальные коммутаторы. В зависимости от используемых в конструкции деталей, данные устройства делятся на несколько типов:

Транзисторные. В них используется контактная система, что снижает срок их службы в виду быстрого износа элементов из-за обгорания. Энергия накапливается в электромагнитном поле катушки.

Тиристорные. Главным отличием от первого вида является то, что в этих устройствах создание необходимой силы тока происходит в конденсаторе. При включении системы, происходит подключение заряженного конденсатора к обмотке катушки. Внутри их происходит разряжение, которое приводит к возникновению искры на свече.

Гибридные. Этот вид коммутаторов пользуется хорошей популярностью. Он представляет собой тандем нескольких вышеописанных типов. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность и свести к минимуму недостатки.

Бесконтактные устройства считаются наиболее эффективными системами. Этот вид представляет самые современные коммутаторы, которые значительно превосходят по параметрам другие виды. В их конструкции используются инфракрасные электронные датчики. Отсутствие контактного способа зажигания обеспечивает длительный ресурс работы, так как нет сегментов, на поверхности которых накапливается нагар. На отечественных автомобилях эта система зажигания была впервые представлена на моделях ВАЗ-2108.

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.

Для чего предназначен коммутатор зажигания в автомобиле

Блок питания и пара проводов — вот и всё, что представляет собой автомобильный коммутатор зажигания. Но с другой стороны, это довольно сложный и ответственный узел. Сегодня он продолжает эволюционировать, показывая всё лучший и лучший коэффициент выжигания горючей смеси. При этом передовые устройства способны эффективно работать и на АИ-93, повышая отдачу движка на низких оборотах.

Что такое коммутатор зажигания в автомобиле

В автомобилях данные устройства применяются давно. Только раньше это были довольно примитивные устройства. Сегодня, пережив конструктивную модернизацию, приборы стали высокотехнологичны и представляют одну из главных артерий системы зажигания.

Для чего нужен, где находится и как выглядит

Как и было сказано, коммутатор нужен для езды на бензине низко октановых марок. Стоит такое горючее значительно дешевле премиум-сортов. При этом отдача мотора по-прежнему остаётся на высоком уровне за счёт лучшего воспламенения смеси воздуха и топлива. Таким образом, коммутатор — это устройство, содействующее появлению в блоке зажигания продуктивной искры. Его можно считать микрокомпьютером, стимулирующим преобразователь. Естественно, коммутатор должен опираться на какие-то данные. В нашем случае, это сигналы датчика синхронизации.

На машинах с ГБО коммутатор выполняет ещё одну задачу: он тестирует компоненты зажигания, регулируя УОЗ автопилотом в ходе переключения на метан.

Конструктивно элемент может совмещаться с ЭБУ. В этом случае он располагается на трамблёре (Ваз 2106, 2107) или рядом с преобразователем — на ЗИЛ ТК102У. Не исключение — вариант нахождения на отдельной металлической площадке. Как правило, это или крыло автомобиля, или перегородка под капотом (Ford). А на немецких Audi коммутатор установлен в моторном отсеке под лобовым стеклом. Для него предусмотрен защитный кожух из влагонепроницаемого материала.

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.

Нынче для эффективного воспламенения горючего в автомобилях ВАЗ 2109, 2110, 2114 «Самара», а также ЗАЗ-1102 применяются электронные коммутаторы. Серия этих устройств 3734 выпускается под артикулами 3620-, 36- и 78. Задачи ключа здесь выполняет производительный мосфит, а величиной тока управляет совокупная электросхема.

Схема подключения

Получается, что роль коммутации — просто усиливать импульс до требуемого значения. Так и есть, ведь недаром конструкторы сравнивают описываемый элемент с полевыми транзисторами Дарлингтона. Только в коммутаторе главную функцию выполняет индуктивный датчик с тремя выводами. Когда в зону датчика входит металлическая пластина, начинается генерация тока. Далее напряжение подаётся на вход коммутатора. Здесь импульс только увеличивается и идёт дальше на преобразователь.

Коммутаторная схема зажигания достаточно проста. Сложность вызывает её установка. Она должна быть проведена максимально грамотно, иначе никакого толка не будет. Важный нюанс касается также подбора транзисторов. Они должны проверяться через специальную измерительную аппаратуру, так как даже у одинаковых на первый взгляд полупроводников характеристики сильно отличаются.

Ниже, в качестве примера, приведена схема 4-портового коммутатора 76.3734 типа КЭТ, используемого на автомобилях Ваз:

  • предназначен для БСЗ;
  • состоит из контроллёра L497 или его аналога КР1055ХП2;
  • возможно подключение к тахометру, расположенному на торпеде;
  • классическое подключение — через двухкаскадный усилительный блок.

Теперь по его выводам:

  • 1 (выход), с него снимается усиленный импульс — соединяется с главным выводом катушки;
  • 2 (контакт) — соединяется с отрицательной клеммой АКБ;
  • 3 (масса) — интегрируется внутри блоком с контактом 2;
  • 4 — принимает питание от аккумулятора;
  • 5 — выводит постоянное питание, всегда под напряжением 12 В.

Примечательно, что между 4 и 5 используется стабилизатор напряжения, так как здесь всегда имеется сопротивление.

Подробнее схема подключения коммутатора на Ваз 2108 приведена на фото.

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.

Преимущества электронной системы:

  • 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.

Для вторых типов коммутаторов, в которых по умолчанию используется выход «0», обычные катушки совершенно не подходят. Они сильно нагреются, либо искра не будет нормально подаваться. К такому коммутатору относится, например, модель для БЦЗ 131.3734.

Признаки неисправности коммутатора

Потеря системой зажигания искры — один из главных симптомов отсутствия исправности коммутатора. Естественно, это сопровождается трудным запуском двигателя, перебоями в его работе. Однако специалисты предупреждают — торопиться с заменой элемента не стоит, ведь подобные признаки присущи также и при других неполадках. К примеру, это же происходит при обрыве ремня ГРМ, повреждении трамблёра или катушки зажигания, слабых контактах соединений проводки и т. д.

Одним словом, проверять коммутатор нужно грамотно. Но как это сделать без квалификации, ведь устройство имеет сложную конструкцию. Есть несколько практичных способов. Первый, это не заморачиваться и установить новый коммутатор. Если проблема исчезнет, значит, всё отлично. Второй способ подразумевает использование контрольной лампы на 12 вольт и стандартного набора ключей.

Далее по инструкции:

  • обесточить аккумулятор;
  • снять управляющий провод «К» с катушки зажигания — он часто бывает выкрашен в коричневый или красный цвет и проложен к главному зажиму коммутатора;
  • на его место установить один конец контрольной лампы, второй — соединить с проводом «К»;
  • подсоединить внешнее питание 12 вольт — аккумулятор;
  • запустить двигатель.

Если лампа начнёт мигать — коммутатор исправен. Обратная ситуация, когда индикатор не подаёт никаких рабочих признаков, укажет на проблемы с устройством. Вряд ли оно полностью испортилось, тогда двигатель не завёлся бы с первого раза.

Признаки неисправности коммутатора точнее можно увидеть на профессиональном оборудовании — специальном стенде. Это даёт возможность не только определить факт работоспособности устройства, но и рассчитать длительность импульсов. Кроме того, специалисты отдельно измеряют напряжение на выходе датчика Холла — норма не более 0,4 В. Также замыкается первый и второй выводы коммутатора при включённом зажигании, чтобы протестировать наличие искры.

Инструкция по ремонту и замене

Стоит отметить, что на современные российские коммутаторы подходят выходные ключевые транзисторы не только штатного производства, а в частности КТ890А, КТ898А1, но и зарубежный аналог BU931. Реализован он может быть, как без корпуса, так и в конструктивном исполнении ТО-220 или ТО-3.

Что касается управляющей схемы, то в коммутаторы серии 78.3734 подходят:

  • 4-канальный усилитель типа К1401УД2Б;
  • отечественная микросхема Р1055ХП1;
  • зарубежная L497B SGS-TOMSON.

Перед тем, как приступать к замене коммутатора или его составляющих, рекомендуется протестировать целостность проводки и соединений системы зажигания. Особое внимание уделить генератору. Также не лишним будет проверка напряжения от бортовой сети на датчик Холла.

Подробнее по неисправностям и способам их ремонта ниже в таблице.

Стоимость

Подробнее в таблице.

И напоследок помните, что при замене мощного ключевого транзистора важно обращать внимание на качество фиксации детали к корпусу коммутатора. Многие новички допускают здесь ошибки или наносят недостаточно теплопроводящей пасты. В результате устройство не удаётся отремонтировать.

Назначение коммутатора в системе зажигания

В бензиновом двигателе воспламенение топливной смеси осуществляется искровым разрядом, возникающем между электродами свечи зажигания под действием высокого напряжения.
К системам зажигания предъявляют следующие требования:

  1. напряжение во вторичной цепи должно быть достаточным для пробоя искрового промежутка свечи, обеспечивая при этом бесперебойное искрообразование (не менее 16 кВ при пуске холодного и 12 кВ при работе прогретого двигателя);
  2. искра, образующаяся между электродами свечи, должна обладать до­статочными энергией и продолжительностью для воспламенения рабочей смеси (зависит от ее состава, плотности и температуры);
  3. момент зажигания должен быть строго определенным и соответствовать режиму работы двигателя;
  4. работа всех элементов системы зажигания должна быть надежной при высоких температурах и механических нагрузках;
  5. низкий уровень радиопомех при работе системы.

Исходя из этих требований, любая система зажигания характеризуется следующими основными параметрами:

Время накопления энергии катушкой (угол замкнутого состояния контактов) – время от момента начала накопления энергии (конкретно в контактной системе — момента замыкания контактов прерывателя; в других системах — момента срабатывания силового транзистора) до момента возникновения искры (конкретно в контактной системе — момента размыкания контактов прерывателя либо отсечки тока транзистором). Данная величина характеризует величину энергии, накапливаемой катушкой.

Напряжение пробоя — напряжение во вторичной цепи в момент образования искры, фактически, максимальное напряжение во вторичной цепи. Системы зажигания рассчитываются с учетом коэффициента запаса по вторичному напряжению, это значит, что максимально развиваемое катушкой напряжение всегда превышает напряжение пробоя в наихудших условиях работы двигателя, может достигать 20 кВ.

Напряжение горения – напряжение горения электрической дуги, установившееся во вторичной цепи после пробоя электродного зазора. Эта величина значительно меньше напряжения пробоя и составляет единицы кВ.

Время горения — длительность горения электрической дуги. Поджиг топливной смеси происходит при горении дуги, поэтому определение ее характеристик дает очень важную информацию при оценке исправности системы.

Угол опережения зажигания (УОЗ) — угол, на который успевает повернуться коленчатый вал от момента возникновения искры до момента достижения соответствующим цилиндром верхней мертвой точки (ВМТ). Оптимально поджигать смесь до подхода поршня к верхней мертвой точке в такте сжатия, чтобы после достижения поршнем ВМТ газы успели набрать максимальное давление и совершить максимальную полезную работу на такте рабочего хода.

Любая система зажигания четко делится на две части:

— низковольтную (первичную) цепь — включает первичную обмотку катушки зажигания и непосредственно связанные с ней цепи прерывателя, коммутатора и других компонентов в зависимости от устройства конкретной системы.
— высоковольтную (вторичную) цепь — включает вторичную обмотку катушки зажигания, систему распределения высоковольтной энергии, высоковольтные провода, свечи.

Схема простейшей системы зажигания
1. источник питания — аккумуляторная батаррея (АКБ) или генератор;
2. преобразователь напряжения — преобразует постоянное напряжение бортовой сети автомобиля в высоковольтный импульс;
3. устройство управления накоплением энергии — определяет момент начала накопления энергии и момент зажигания;
4. распределитель зажигания — коммутирует катушку зажигания с одной из свечей в соответствии порядку работы цилиндров;
5. свечи зажигания — необходимы для образования искрового разряда и зажигания топливной смеси в камере сгорания двигателя.

Свечи устанавливаются в головке цилиндра. Когда импульс высокого напряжения подается на свечу, между ее электродами проскакивает искра, которая и воспламеняет рабочую смесь. Как правило, устанавливается по одной свече на цилиндр. Однако бывают и более сложные системы с двумя свечами на цилиндр.

Системы с механическим распределителем энергии

Классическая (трамблерная) система зажигания, довольно распространенная среди устаревших авто.

Принципиальная схема классической системы зажигания
1. выключатель зажигания;
2. источник питания;
3. конденсатор;
4. катушка зажигания;
5. механический прерыватель;
6. вал прерывателя;
7. свечи зажигания;
8. распределитель.

Распределитель зажигания, трамблер(distributor) — распределяет высокое напряжение от катушки к свечам цилиндров двигателя. На контактных системах зажигания, как правило, объединен с прерывателем, на бесконтактных — с датчиком импульсов, на более современных либо отсутствует, либо объединен с катушкой зажигания (при этом центральный провод может отсутствовать), коммутатором и датчиками.

Распределитель работает следующим образом. Высокое напряжение, создаваемое во вторичной обмотке катушки зажигания, подается на центральную клемму распределителя зажигания. Вращающийся ротор распределителя (бегунок) образует коммутацию этой центральной клеммы и внешних электродов в такой последовательности, что высокое напряжение направляется к свече зажигания того цилиндра, поршень в котором находится в конце такта сжатия, и там создает искру. Как правило, для четырехцилиндровых двигателей, последовательность работы цилиндров 1-3-4-2. Такой порядок работы цилиндров установлен для равномерного распределения нагрузки на коленчатый вал двигателя. Синхронизация с коленчатым валом обеспечивается за счет постоянной механической связи распределителя зажигания с распределительным валом или любым другим валом, связанным с коленчатым валом при передаточном отношении между ними, равном 2:1.

Механический прерыватель – устройство управления накоплением энергии, замыкает и размыкает питание первичной обмотки катушки зажигания в зависимости от угла поворота распредвала. Контакты прерывателя находятся под крышкой распределителя зажигания.

Параллельно контактам включен конденсатор. Он необходим для того, чтобы контакты не обгорали в момент размыкания. Во время разрыва контактов, между ними образуется высокое напряжение, которое приводит к образованию искры, но конденсатор поглощает в себя большую часть энергии и искрение уменьшается до незначительного. При выходе конденсатора из строя, будут сильно обгорать контакты прерывателя.

В этой системе также присутствуют механизмы корректировки опережения зажигания: центробежный и вакуумный регуляторы.

Описанная система отличается простотой конструкции. Недостатками является наличие ненадежных механических элементов, прерыватель коммутирует большие токи, что со временем приводит к выходу его из строя, искрение в прерывателе и распределителе приводит к радиопомехам.

Одной из разновидностей классической системы, частично лишенной недостатков прерывателя, является классическая система с транзисторным коммутатором.

Коммутатор — это транзисторный ключ, который в зависимости от управляющего сигнала, включают или отключают питание первичной обмотки катушки зажигания. В зависимости от устройства конкретной системы зажигания, коммутатор может быть как один, так их может быть и несколько (если в системе зажигания используется несколько катушек).

В этом случае механический прерыватель управляет только транзисторным коммутатором, который, в свою очередь, управляет катушкой. Такая конструкция имеет существенное преимущество перед прерывателем без транзисторного коммутатора — оно заключается в том, что контактный прерыватель коммутирует значительно меньший ток. Следовательно, практически исключается пригорание контактов прерывателя во время размыкания, отсутствует необходимость в конденсаторе. В остальном система полностью аналогична классической системе. Обе описанные системы зажигания с механическим прерывателем имеют общее название — контактные системы зажигания.

Принципиальная схема системы зажигания с механическим прерывателем и транзисторным коммутатором VT – силовой транзистор.

Бесконтактные системы зажигания (БСЗ). В этом случае вместо механического прерывателя используется датчик — генератор импульсов с преобразователем сигналов, который управляет только транзисторным коммутатором, который, в свою очередь, управляет катушкой зажигания.

В системах зажигания с транзисторным коммутатором используются датчики трех типов:

— датчик Холла;
— индуктивный датчик;
— оптический.

Со временем, дополнительной задачей коммутатора зажигания стала зарядка катушки необходимой энергией, т.е. до момента зажигания коммутатор должен предугадать, когда нужно начать зарядку катушки, чтобы получить максимальную энергию искры и избежать перегрева катушки. Причём, он должен это сделать так, чтобы время заряда катушки было приблизительно постоянным.

Для этого коммутатор вычисляет скорость вращения двигателя и в зависимости от нее вычисляет момент замыкания катушки на землю. Другими словами, чем выше обороты двигателя, тем раньше коммутатор будет начинать замыкать катушку на землю, но время замкнутого состояния будет одинаковым.

Общая схема бесконтактной системы зажигания К – коммутатор;
БД – бесконтактный датчик;

Системы зажигания со статическим распределением энергии

Данные системы имеют принципиальное отличие от выше описанных. В системах зажигания со статическим распределением энергии DLI (DistributorLess Ignition) отсутствует механический распределитель. Катушки зажигания напрямую соединены со свечами зажигания и распределение напряжения осуществляется на первичной стороне катушек зажигания. Исключается и применение элементов, которые подвержены потерям энергии в них, а также износу. Такой способ распределения напряжения применяется в двух вариантах: с одно- и двухискровыми катушками зажигания.

Системы с одноискровыми катушками зажигания

В одноискровой системе каждая свеча имеет свою индивидуальную катушку зажигания. Блок управления двигателем включает в работу катушки зажигания в соответствии с установленным порядком работы цилиндров. Так как отсутствуют потери энергии в распределителе, то эти катушки зажигания могут быть очень компактных размеров. В основном, они располагаются непосредственно над свечами зажигания.

Неподвижное распределение напряжения с одноискровыми катушками зажигания применимо универсально для любого количества цилиндров. Нет ограничений на диапазоны регулировки опережения угла зажигания. Дополнительным преимуществом является то, что при выходе и строя катушки, перестанет работать только один цилиндр, а система в целом сохранит работоспособность. Однако, здесь необходимо применение датчика вращения коленвала с целью синхронизации работы всей системы с частотой вращения этого вала.

Коммутатор в таких системах может представлять собой один блок для всех катушек зажигания или отдельные блоки для каждой катушки зажигания, кроме того, он может быть интегрирован в электронный блок управления, а также может устанавливаться отдельно. Катушки зажигания также могут стоять как отдельно, так и единым блоком (но в любом случае отдельно от ЭБУ), а кроме того, могут быть объединены с коммутаторами.

Общая схема систем независимого зажигания

1. высоковольтные провода;
2. свечи зажигания;
ЭБУ – электронный блок управления двигателем;
К – коммутатор;
КЗ – катушка зажигания.

Одной из наиболее популярных разновидностей таких систем является COP система (Coil on Plug — «катушка на свече»), в ней катушка зажигания ставится прямо на свечу. Таким образом, стало возможным полностью избавится еще от одного ненадежного компонента системы зажигания — высоковольтных проводов.

Общая схема системы COP

В системах с двухискровыми катушками (DIS) на каждые два цилиндра приходися по одной катушке зажигания. Концы вторичной обмотки подключены к свечам зажигания в разных цилиндрах. Цилиндры выбраны так, что при такте сжатия в одном цилиндре во втором происходит такт выпуска (при четном количестве цилиндров). В момент зажигания на обеих свечах зажигания образуется искра на первой катушка дает «рабочую искру», а на второй – «холостую».

Например, в классическом 4-х цилиндровом двигателе в цилиндрах 1 и 4 поршни занимают одно и то же положение (оба находятся в верхней или нижней мертвых точках одновременно) и движутся синхронно, но находятся на разных тактах. Когда цилиндр 1 находится на компрессионном ходу, цилиндр 4 — на такте выпуска, и наоборот.

Общая схема системы DIS

Катушки зажигания в системе DIS могут устанавливаться как отдельно от свечей и связываться с ними высоковольтными проводами, так и прямо на свечах (как в системе COP, но в этом случае высоковольтные провода все равно используются для передачи разряда на свечи смежных цилиндров).

Общая схема системы «DIS-COP»

Неисправности в системе зажигания приводят к пропускам воспламенения топливной смеси в цилиндрах, в результате двигатель не развивает мощность, работает нестабильно, «троит», повышается нагрузка на рабочие цилиндры, что приводит к снижению их времени эксплуатации, увеличению расхода топлива.

Для чего нужен коммутатор системы зажигания

Статья о коммутаторе системы зажигания автомобиля: для чего он нужен, как работает, развитие системы, возможные неисправности. В конце статьи — видео о том, как работает коммутатор. Статья о коммутаторе системы зажигания автомобиля: для чего он нужен, как работает, развитие системы, возможные неисправности. В конце статьи — видео о том, как работает коммутатор.

В системе зажигания автомобиля коммутатор давно является неотъемлемой составляющей электрической части двигателя внутреннего сгорания. Задача коммутатора – обеспечить нормальное функционирование бесконтактного зажигания в ДВС.

Рассмотрим эволюцию, разновидности и основополагающие моменты в процессе работы этого модуля более подробно.

Основные принципы работы и расположение устройства в автомобиле

Коммутатор системы зажигания – небольшой, но крайне важный модуль для работы авто. Его задача – с максимальной скоростью коммутировать цепь, в которую включены вращающие датчики. Помимо этого, он отвечает за то, чтобы включать и отключать электричество в катушке зажигания.

Сигналы, которые поступают от вращающих датчиков, не удобны в использовании из-за своей слабости. Если же они аналоговые, то плохо обрабатываются. Чтобы использовать их в системе управления двигателем внутреннего сгорания (конкретно — в подсистеме зажигания), необходимо их усилить после формирования, после чего передать сигналы на индукционную катушку, на её первичную обмотку.

Современные коммутаторы сконструированы так, что в состоянии координировать работу не одной, а сразу группы катушек в составе ДВС.

Расположение коммутатора в автомобиле может быть разным — это зависит от особенностей его конструкции.Коммутатор может быть установлен совместно с блоком электроники, отвечающим за управление двигателем, или же отдельно.

Если коммутатор располагается отдельно от управляющего блока электроники, он может находиться:

    непосредственно рядом с катушкой зажигания;

на модуле распределителя зажигания;

под капотом, на перегородке или на крыле автомобиля, чтобы за счёт размещения на металлической поверхности получить дополнительный теплоотвод;

  • рядом с электронным управляющим блоком.
  • Каждая конструкторская группа решает вопрос расположения коммутатора по-своему. Специалисты ВАЗа поместили его на модуле распредзажигания, инженеры «Форда» – на перегородке автомобиля под капотом, конструкторы «Ауди» – в двигательной части в районе лобового стекла, под защитой водонепроницаемого кожуха, рядом с разъёмами для подключаемых в ходе проведения диагностических работ модулей.

    Также не лишним будет провести полную диагностику автомобиля с помощью персонального сканера. К примеру, это можно сделать недорогим мультимарочным устройством Rokodil ScanX.

    Устройство проанализирует данные и в случае обнаружения ошибок укажет на проблемный элемент. С помощью такой диагностики можно выявить дефекты в подвеске, шинах, раме и блоке мостов. Сканер совместим с большинством автомобилей начиная с 1996 года выпуска, при наличии ODB2 разъема для подключения. Информация выводится на экран вашего телефона либо планшета с подробным описанием неисправности.

    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.

    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.
  • Основные типы существующих коммутаторов

    Коммутаторы, используемые в автомобильной технике, подразделяются на следующие типы:

      тип DС СDI – с высоковольтным генератором, входящим в состав схемы;

    тип АС СDI – устройство, функционирующее только при наличии высокого напряжения, подведённого извне;

  • тип под названием «катушка».
  • Тип АС не нуждается в постоянном наличии напряжения. Конструкция его достаточно проста, размеры – небольшие, но подключение этого типа устройства требует определённых навыков и опыта.

    Тип DС – наиболее распространённый и часто применяемый в конструкциях. Подключать такой коммутатор несложно, поскольку он снабжён только четырьмя группами контактов: стандартными минусом и плюсом, а также выходами на катушку и датчик Холла.

    Конструкция коммутатора DС позволяет выполнять устройство в различных модификациях:

      с ограничением максимального числа двигательных оборотов;

    с опцией, позволяющей изменять существующую фазу опережения зажигания;

  • с набором дополнительных контактов для присоединения других модулей.
  • Коммутаторы «катушечного» типа пока мало распространены. По сути, они являются своеобразным тандемом обычной катушки зажигания и самого коммутатора, без датчика Холла. Их принцип работы — прерывание электротока, идущего через катушку и высоковольтный трансформатор.

    Изначально система имела целый ряд недостатков, таких как быстрая порча поверхности контактов из-за частой выработки искры, электрохимические процессы эрозии, некачественный поджог топлива. Эти недостатки смогли устранить или минимизировать, введя в схему устройства высоковольтные мощные транзисторы и системы зажигания на бесконтактном принципе работы.

    Разновидности коммутаторов

    По своим функциональным особенностям коммутаторы подразделяют на три основных вида:

  • коммутатор, имеющий опцию корректировки фаз опережения зажигания.
  • Отличительная черта стандартного или, как его ещё называют, стокового коммутатора – его стабильность. Он строго соответствует параметрам автомобиля, в который устанавливается.

    Стоковый коммутатор монтируется в машину на заводе. Как правило, производители заботятся о том, чтобы устройство могло обеспечивать максимальную надёжность и долговечность эксплуатации всего двигателя. На них, как правило, присутствует узел ограничения количества оборотов, что в ряде случаев может спасти жизни водителя и пассажиров.

    Спортивный коммутатор повышает верхний предел количества оборотов мотора. Его можно монтировать в авто по желанию автовладельца. Проблема заключается в том, что выполнять такую процедуру могут лишь опытные специалисты, и установка потребует замены ещё целого ряда деталей. При этом всё равно следует помнить, что спортивный коммутатор – это риск аварии, особенно если за рулём находится неопытный водитель.

    Коммутатор с корректировкой фаз выравнивает крутящий момент двигателя, компенсируя недостаток мощности. В результате автомобиль получает хорошие данные при разгоне и равномерную работу двигателя на разных скоростях.

    Признаки неисправности

    Если коммутатор перестаёт работать, теряется искра. В результате мотор начинает глохнуть, работает с перебоями.

    Если в работе автомобиля начали наблюдаться вышеописанные проблемы, не стоит торопиться с заменой коммутатора. Искра может «теряться» и из-за некорректной работы датчика Холла, и из-за неисправности ремня ГРМ, и из-за поломки катушки зажигания. Не последней причиной может также стать проблема с электропроводкой.

    Зачастую, если коммутатор просто демонтировать и установить, есть смысл подключить на место старого узла новый. Таким образом можно сразу понять, в нём ли причина. Если есть сомнения в исправности узла, продолжить проверку стоит на специально оборудованном стенде, который покажет не только факт неисправности, но и продолжительность электрических импульсов — после этого будет понятно, нужно ли устройство чинить, или лучше заменить.

    Коммутаторы в их современном виде существенно повышают эффективность работы двигателя внутреннего сгорания во всех режимах его функционирования и улучшают эффективность запуска мотора. Взяв свое начало с простой пары проводов и катушки, этот узел эволюционировал в достаточно сложную и функциональную систему, являющуюся сегодня неотъемлемой частью двигателя.

    Видео о том, как работает коммутатор:

    Коммутатор скутера — устройство электронного зажигания скутера

    Принцип работы и устройство электронного зажигания / коммутатора. Отличная статья об этом взята с сайта ntscooters.moy.su

    За годы разработок автомобилей и мотоциклов пришли к выводу, что эта система скутера должна быть как можно надежней ведь по предназначению скутеры — для незаботливых людей

    Поэтому в японских мотороллерах нет кулачковых систем зажигания как в мотоциклах ИЖ и совкопедах (старых мопедах). Даже в самых старых Хондах применен электрический датчик. Но о нем попозже. Ведь не все скутеры имеют его. Например, Suzuki Sepia имеет довольно хитрую систему контроля положения вала. Поэтому в Интернете вы не найдете схем этого коммутатора. Он довольно сложный по внутренней архитектуре. Расскажу об этом позже. А сейчас хочу классифицировать и разбить на части существующие системы зажигания на японских, китайских, корейских и европейских скутерах.

    В зависимости от типа двигателя различают несколько систем. На 2-тактных китайских мопедах стоит система точь-в-точь скопированная с Cепии. Но по надежности она просто ужасна! Коммутаторы в ней горят, только шум стоит! Лично мне привозили около 5-ти таких мопедов с этим симптомом. Может быть, бракованная партия, но все же примите на заметку. Сразу отмечу существенное отличие этой системы от хондовских и ямаховских — это отсутствие датчика зажигания (он же индукционный датчик). Весь внутренний процесс опишу позже.

    На японских мопедах фирмы Хонда стоит несколько типов коммутаторов. Про тюнинг писать не буду, ограничимся стандартом. На двигателях 18Е стоит самая простая и надежная система зажигания из всех скутеров. По своей конструкции она сильно напоминает зажигание мопедов Карпаты, если не копирует её точь-в-точь, что вполне вероятно. Она отличается от сузучьего зажигания присутствием датчика зажигания (индукционный) и отдельной катушки на генераторе, которая никак не связана с остальной электроникой скутера. В этом есть преимущества: при перегрузке генератора осветительными приборами и прочим, система зажигания не выйдет из строя. Но также она имеет один существенный недостаток. Из этой катушки на генераторе выходит напряжение большой амплитуды, порядка 160-600 вольт (на разных оборотах), что ощущается, если слегка попадет вода на контакты коммутатора. Также эта катушка может при определенных условиях просто закоротиться в витках (из-за амплитуды), и тогда ваш скутер встанет, и вы даже не поймете, в чем дело. Будете очень долго искать причину слабой или вообще отсутствующей искры. Также тюнинговые коммутаторы для этой системы сложны по конструкции. Ведь вы знаете, что они нелинейно меняют угол опережения зажигания на разных оборотах. А здесь ещё и ток, и напряжение прыгает. Поэтому необходимо делать систему стабилизации, причем серьезную. В стоковых коммутаторах такого нет, но если вы хотите разбираться в нюансах на низких уровнях, то это необходимо знать.

    Почему-то у меня есть предчувствие, что тюнинговые коммутаторы не имеют микросхем, а опережение сделано просто времязадающей цепочкой RC, но это только предположение.

    Также напишу о системе зажигания 34-го мотора Хонда. Здесь все немного иначе. Также имеется индукционный датчик зажигания, он идентичен датчику от 18-го мотора. Но питание коммутатора идет не от отдельной катушки зажигания, а от общей цепи зарядки аккумулятора. То есть, иначе говоря, от аккумулятора. Также регулятор немного другой. На аккумулятор здесь подается больший ток — для того, чтобы он не разряжался от коммутатора.

    Со мной был случай: я ехал с дачи, по неопытности сборки мотора, провода, идущие от генератора, висели внизу мотора. Я их как-то не замечал. Уже начинало темнеть, как я наехал на какой-то камень. Передняя фара сразу же выключилась. Я подумал — сгорела лампа. Но переключение режима фары не исправило положения: света не было. Остановился, проверил заднюю фару. Она тоже не горела. Подумал, что оборвалась проводка или кончился регулятор. Так как в электронике тогда я еще особо не силен, забил и поехал домой. До дома оставалось 4 километра. Доехал благополучно, но на утро обнаружил, что провода, идущие от генератора, просто оборвало. За исключением провода датчика зажигания. Аккумулятор был посажен в хлам. Получается, я ехал на нём! Конечно, в некоторых случаях это можно рассматривать как плюс!

    А теперь немного науки. Эта система была разработана для того, чтобы полностью освободить скутер от водяной зависимости, повысить надежность генератора и избавиться от «лишних проводов». Конструкция коммутатора получается сложнее из-за более низкого напряжения питания. Зато теперь мы легко можем ставить чувствительные к скачкам энергии элементы. Поэтому на таких скутерах нежелательно кататься без аккумулятора. Он как бы сглаживает пульсации и стабилизирует напряжение электросети.

    На скутерах Yamaha и Suzuki, а также на китайских скутерах стоят схожие системы зажигания.

    А теперь немного расскажу о том, как устроен коммутатор. С генератором, думаю, все понятно. Он вырабатывает переменное напряжение заданной амплитуды при определенных оборотах коленвала. Для того чтобы возникла дуга, необходимо знать диэлектрические свойства воздуха. Пробивное напряжение на 1 мм равно примерно 3 тысячи вольт. Также для надежного воспламенения нужно создать искру определенной длительности. Главный преобразователь энергии для поджига топлива на скутере – это бобина или катушка зажигания. Она делает из 100 — 400 вольт примерно 6000 — 20000 вольт. Однако пропорционально снижается и ток. Те, кто хоть раз прикасался к высоковольтным проводам, знают, что это такое.

    Ну да ладно, бобина не очень сложна и практически вечна… Хотя если речь идет не о коммутаторе Сепии. В нем и бобина, и сам коммут — в одном.

    Задача коммутатора — в том, чтобы подать импульс на бобину в определенный момент времени, определенной длительности и амплитуды. То, что буду писать дальше, может быть непонятно многим, но радиотехники поймут точно.

    Будем рассматривать только тиристорные или т.н. конденсаторные системы зажигания. Они используются во всех скутерах, описанных здесь… В коммутаторе имеется конденсатор, который накапливает в себе энергию. Как только наступает момент подачи искры, этот конденсатор закоротится на первичную обмотку катушки зажигания. А этим процессом управляет тиристор. Поэтому система названа тиристорной или конденсаторной.

    По такому принципу работает стоковый коммутатор 18Е мотора на Хонде и на многих китайцах. Чтобы амплитуда достигала своего рабочего значения на выходе бобины, конденсатор должен зарядиться емкостью 0.5 -1 мкФ и амплитудой около 200 вольт. И как вы уже догадались, питать коммутатор в любом случае приходится большим напряжением. Поэтому в коммутаторах 34 моторов стоит импульсный преобразователь напряжения. Он из 12 вольт делает 200-300 вольт. И ещё плюс в том, что на любых оборотах искра по мощности будет одинаковой, что повышает стабильность работы на холостом ходе и облегчает запуск. В этом и отличие коммутатора 18-го мотора от 34-го. Такие коммутаторы я не видел на китайских мопедах, т.к. в производстве они гораздо дороже предыдущих. Вполне возможно, что и такие там используют. Ещё хотелось бы сказать про ограничители. Их выполняют разными способами, чаще всего времязадающей цепочкой. И если поменять кондер, то ограничитель сдвинется в ту или другую сторону по шкале. Также есть и другие виды ограничителей.

    Отдельным образом стоит отметить коммутатор от Suzuki Sepia, повторюсь, что такой же стоит на китайцах, которые не рекомендует наш журнал. То есть с трубой, загнутой буквой S и двухтактным двигателем. В них основной принцип работы не отличается от коммутатора с 18-го мотора. Однако система контроля положения валом другая. Точно какая, остается только гадать. Лично я не разбирал ни одного такого коммутатора. Японцы специально сделали это узел единым и загадочным, чтобы никто не захотел копировать, но умельцы в Китае все же нашлись.

    Система зажигания ВАЗ 21213, 2108(частично)

    1. Назначение системы зажигания

    В автомобилях Нива и её модификаций с двигателями объемом 1,7 л и 1,8 л применяется бесконтактная система зажигания высокой энергии.

    Назначением СЗ является:

    • создание между электродами свечей зажигания искры, необходимой для воспламенения горючей смеси в бензиновых двигателях;
    • подача напряжения зажигания на свечи в определённом порядке (1-3-4-2);
    • регулировка момента возникновения искры.

    2. Принцип работы

    Рис. 1. Принципиальная схема зажигания.

    1 — свечи зажигания,

    6 — замок зажигания,

    7 — реле зажигания,

    8 — катушка зажигания.

    После поворота ключа в замке зажигания 6 через контакты замка, подается напряжение на обмотку реле зажигания, контакты 85-86. Реле срабатывает и подаёт через свои контакты 30-87 напряжение +12 В на клемму «Б» катушки зажигания 8 и на 4-й контакт коммутатора 3. С контактов 3 и 5 коммутатора снимается напряжение для питания датчика Холла. При дальнейшем повороте ключа в положение «старт» валик 1 трамблёра и экран 18, который жёстко закреплен на валике, начинает вращаться по часовой стрелке (экран имеет четыре окошка по количеству цилиндров двигателя). В тот момент, когда прорезь экрана находится напротив датчика Холла, на его центральном, зелёном проводе возникают управляющие импульсы тока. Они подаются на 6-ой контакт коммутатора, в котором они преобразуются в импульсы тока для первичной обмотки катушки зажигания, контакт «К». Коммутатор работает как ключ, включая и отключая цепь первичной обмотки катушки зажигания своим выходным транзистором. В момент выключения происходит прерывание тока в цепи первичной обмотки катушки. В этот же момент во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется ток высокого напряжения, не менее 20 кВ, который по высоковольтному проводу подаётся на центральный контакт 12 (см. рис. 4) крышки распределителя зажигания. Далее ток проходит по угольку 13 на центральный контакт ротора 9. С центрального контакта проходит через помехоподавляющий резистор 14 к наружному контакту 15 ротора. От наружного контакта ротора к боковым электродам 10. От боковых электродов на высоковольтные провода и далее к свечам зажигания. Между электродами свечей образуется электрический пробой. Возникает искра, которая поджигает топливовоздушную смесь.

    3. Устройство элементов системы зажигания

    Катушка зажигания типа 27.3705 с разомкнутым магнитопроводом, маслонаполненная, герметизированная. Реже используются катушки залитые компаундом. Сопротивление первичной обмотки при 25 о С должно быть 0,45± 0,05 Ом, вторичной — 5± 0,5 кОм.

    Рис. 2. Катушка зажигания.

    1 — изолятор, 2 — корпус, 3 — изоляционная бумага обмоток, 4 — первичная обмотка, 5 — вторичная обмотка, 6 — клемма вывода первичной обмотки (обозначения «1», «-«, «К»), 7 — контактный винт, 8 — центральная клемма для провода высокого напряжения, 9 — крышка, 10 — клемма подвода питания (обозначения «+Б», «Б», «+», «15»), 11 — контактная пружина, 12 — скоба крепления, 13 — наружный магнитопровод, 14 — сердечник.

    Катушка зажигания выполняет функцию генератора импульсов высокого напряжения. Она работает по принципу трансформатора, имеет вторичную обмотку — тонкий провод с большим количеством витков, намотанный на железный сердечник, и первичную обмотку — толстый провод с малым количеством витков, намотанный поверх вторичной обмотки. При прохождении тока по первичной обмотке катушки, в ней создается магнитное поле. При размыкании цепи первичной обмотки коммутатором магнитный поток также прекращается, в результате чего в обеих обмотках индуцируется напряжение, которое во вторичной обмотке составляет не менее 20 кВ, а в первичной не более 500 В.

    Можно ли использовать для бесконтактной системы зажигания катушку от контактной системы зажигания (ВАЗ 2101 — 2107)? Можно, но высокой энергии зажигания уже не получить, т. к. у «классических» катушек сопротивление первичной обмотки составляет 3-3,5 Ом, что в 6-8 раз больше, чем у систем с высокой энергией. Поэтому запуск двигателя может оказаться невозможным, если в двигателе высокая степень сжатия, а температура воздуха пониженная и/или топливовоздушная смесь обеднённая.

    Обслуживание катушки сводится к визуальному осмотру и замеру сопротивления. На ней не должно быть трещин, вмятин. Для проверки обмоток катушки зажигания отключите от её контактов «Б» и «К» провода и снимите высоковольтный провод. Замерьте омметром сопротивление первичной и вторичной обмотки при 25 о С. Оно должно быть 0,45±0,05 Ом, (рис. 3,б), вторичной — 5±0,5 кОм (рис. 3,а). Если есть трещины, механические повреждения или сопротивление обмоток не соответствует указанному — замените катушку.

    Рис. 3. Измерение сопротивления обмоток катушки зажигания:

    а — вторичной; б — первичной.

    Высоковольтные провода зажигания используются в цепях высокого напряжения системы зажигания, т. е. от вторичной обмотки катушки зажигания к распределителю и свечам зажигания. Эти провода имеют специальную высоковольтную изоляцию. Они не только проводят ток высокого напряжения, но и одновременно подавляют радиопомехи, создаваемые системой зажигания. Наиболее широко распространенные «жигулевские» провода имеют следующую конструкцию. Сердечник провода, представляющий собой шнур из льняной пряжи, заключен в оболочку, изготовленную из пластмассы с максимальным добавлением феррита. Поверх этой оболочки намотан провод диаметром 0,11 мм из сплава никеля и железа по 30 витков на сантиметр. Снаружи провод имеет изолирующую оболочку из поливинилхлорида. Концы высокоомного провода соединены с латунными контактными зажимами, размещенными на концах проводов. Эти зажимы приспособлены для установки в катушку зажигания, распределитель зажигания или наконечники свечей.

    Главное в проводах — это величина распределенного по длине сопротивления и величина пробивного напряжения изоляции. В зависимости от величины распределенного сопротивления оболочка провода имеет различную окраску.

    Для систем зажигания высокой энергии (ВАЗ-21213, 2108) применяют провода синего цвета (силиконовая изоляция) с распределенным сопротивлением 2,55 кОм/м (2,28 — 2,82 кОм/м) и пробивным напряжением до 30 кВ. Зарубежные высоковольтные провода как правило отличаются повышенным распределенным сопротивлением (из-за более строгих требований к подавлению радиотелепомех). Их величина распределенного сопротивления может быть в пределах 9-25 кОм на метр, т. е. заметно больше, чем у наших синих проводов.Силиконовая изоляция таких проводов лучше, сами провода мягче.

    Увеличение распределенного сопротивления уменьшает время горения искры между электродами свечи (разница до 20%) и энергию высоковольтного импульса (до 50%). Такое снижение может свести на нет все «запасы» в системе зажигания, и запуск двигателя при неблагоприятных условиях может оказаться затрудненным.

    Большое значение имеет жесткость проводов. Чем провода более жесткие (особенно при низких температурах), тем быстрее ослабляются их контакты в соединениях. Кроме того, в жесткой изоляции чаще образовываются трещины.

    Диагностика проводов высокого напряжения. Если в темноте, открыв капот при работающем двигателе, вы обнаружили «северное сияние» — светящиеся высоковольтные провода, то их необходимо заменить. Если за высоковольтные провода иномарок можно свободно браться руками, то до наших проводов лучше не дотрагиваться. При обычной системе зажигания «дотрагивание» может вызвать просто неприятные ощущения, при системах зажигания высокой энергии искра может пробить кожу, т. е. велика вероятность получения электротравмы.

    Высоковольтные провода должны быть чистыми, иначе снаружи может образоваться токопроводящий слой грязи, который будет уменьшать максимальное напряжение во вторичной цепи. На изоляции и резиновых колпачках не должно быть трещин, разрывов, которые способствуют утечке тока, плохому запуску и неустойчивой работе двигателя. Иногда этих трещин и разрывов не видно. Для того чтобы их обнаружить, возьмите подходящий по длине отрезок провода, зачистите его с двух сторон. Один конец соедините с «массой», а вторым поочерёдно ведите вдоль высоковольтных проводов, от начала до конца, включая резиновые колпачки с обеих сторон проводов. Проведите концом этого провода сверху между электродами и вокруг крышки 11 (рис. 4) распределителя, а также по крышке 9 (рис. 2) катушки зажигания. Внимание! Ни в коем случае не касайтесь контактов «Б» и «К» катушки. Если где-то есть трещины, разрывы, то в этом месте проскочит серия искр между концом оголённого провода, которым вы ведёте, и, например, резиновым колпачком третьей свечи. В этот момент двигатель начнёт «троить» — работать неровно, неустойчиво. Это означает что именно в этом месте неисправность. При обнаружении этого дефекта замените неисправные части высоковольтной системы.

    На обрыв высоковольтные провода можно проверить омметром, подключив его к наконечникам провода.

    Распределитель зажигания (трамблер) показан на рис. 4.

    Рис. 4. Датчик-распределитель зажигания 38.3706.

    2 — маслоотражательная муфта;

    3 — бесконтактный датчик;

    4 — корпус вакуумного регулятора;

    6 — крышка вакуумного регулятора;

    7 — тяга вакуумного регулятора;

    8 — опорная пластина центробежного регулятора;

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector