Система зажигания современного авто отличается достаточно сложным устройством, и предназначена для генерации высокого напряжения, необходимого для мгновенного сгорания топливной смеси. В настоящее время основная часть машин штатно оснащается бесконтактной системой зажигания, которая имеет выраженные преимущества перед контактной. В том случае, если авто работает с контактной системой, имеется возможность собственноручной замены ее на более совершенную бесконтактную.
Любая бесконтактная система зажигания состоит из множества конструктивных элементов, в числе основных имеет смысл отметить следующие из них:
Принцип работы бесконтактной системы зажигания достаточно прост. С поворотом ключа зажигания начинается поступление тока на монтажный блок, где происходит его распределение между катушкой, стартером, и остальными имеющимися в авто потребителями. Начавший движение коленвал заставляет датчик импульсов посылать сигналы на транзисторный коммутатор. Его задача заключается в остановке подачи тока на первичные обмотки катушки бесконтактной системы зажигания, что позволяет получить на вторичных витках ток высокого напряжения.
Он является пригодным для генерирования сильной искры свечами, к которым ток поступает от распределителя зажигания. Каждая свеча получает ток лишь в определенный момент, соответствующий текущему положению коленвала. Этот процесс контролируется регуляторами опережения зажигания, которые анализируют не только частоту вращения коленвала, но и степень нагрузки на двигатель. При оптимально отрегулированной бесконтактной системе зажигания, искра в свечах образуется достаточной мощности для быстрого воспламенения смеси и ее полного сгорания.
По сравнению с распространенной ранее контактной, бесконтактная система зажигания имеет массу плюсов - они делают ее более приемлемой в современных условиях, несмотря на то, что устройство бесконтактной системы зажигания отличается большей сложностью. Среди основных преимуществ необходимо выделить следующие:
Кроме этого, увеличенная энергия разряда существенно улучшает процесс воспламенения рабочей смеси. Что также благоприятно сказывается на работе силовой установки. Так, отмечается снижение расхода топлива и повышение мощности двигателя. Значительно улучшается и динамика разгона автомобиля, когда фиксируемое некоторое обеднение смеси делает ее быстрое воспламенение затрудненным. Отсутствие подвижных элементов в прерывателе упрощает обслуживание бесконтактной системы зажигания и способствует более адекватному распределению искры.
Схема бесконтактной системы зажигания достаточно сложна, особенно для малоопытного водителя, тем не менее, найти и устранить некоторые поломки бесконтактной системы зажигания реально своими силами. При невозможности завести автомобиль ключом зажигания, первое, на что следует обратить внимание - на стрелку вольтметра, встроенного в панель приборов.
При включении зажигания она должна занять среднее положение на шкале, а через некоторое время немного отклониться вправо - это говорит об исправности коммутатора. При отсутствии встроенного прибора, его может заменить контрольная лампа/вольтметр. Контрольный прибор присоединяется к массе и клемме «1» коммутатора. Движение стрелки вольтметра или горение лампы говорит о рабочем коммутаторе. Если при рабочем коммутаторе бесконтактная система зажигания не в состоянии запустить двигатель, необходимо проверить систему на искру.
Первоначально для этого извлекается центральный провод из распределителя и фиксируется примерно в 10 мм от массы. При включении стартера должна появиться искра. При проведении тестирования в одиночку вызвать образование искры удобнее, вращая бегунок, сняв для этого крышку распределителя. Если хода бегунка оказывается недостаточно, помогает поворот коленвала. Причиной нерабочей системы могут оказаться и бронепровода, ведущие к свечам, и сами свечи. При затруднениях с самостоятельной диагностикой, имеет смысл обратиться к специалистам. О том, как самостоятельно смонтировать такую систему на свой автомобиль, демонстрируется на видео .
На современные автомашины контактное зажигание более не ставится. Причин для этого много, в том числе из-за большого количества механических систем в составе такого зажигания. Что же делать владельцам старых автомобилей? Порой они задаются вопросом, а можно ли переделать контактный трамблер на бесконтактный?
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!
Итак, на трамблере старого образца ввиду наличия огромного количества механических компонентов со временем появляются люфты и зазоры. Энергия искры не обеспечивается, как это нужно, да и качество самих контактов ставится под большое сомнение.
Инсталляция бесконтактной системы зажигания или БСЗ способно решить все прежние сложности, так как один датчик холла может разом заменить группу различных механических элементов. Прогресс – дело хорошее, с этим не поспоришь.
Раз уж зашла речь о датчике холла, то рассмотрим те моменты, из-за которых он считается значительно лучше механики, и даже способен заменить несколько из них.
Примечание. Интересно, что до определенного момента этот датчик не мог и рассматриваться, как аналог механическому компоненту распределителя.
Однако со временем в ходе технологического прогресса и явных недостатков механических составляющих, таких как постоянное загрязнение, отсутствие контактов и т. д, датчик холла стал вытеснять прежние системы. И сегодня он ставится даже на скутеры, играя функцию составной части регулятора зажигания.
По сути, датчик холла – это тонкий лист полупроводника. В ходе попадания в него импульса, появляется ток со слабым вольтажом. Усиление напряжения возможно лишь в том случае, если поперек полупроводника проходит магнитное поле. Это свойство материала и взяли на вооружение физики.
Состоит элемент из полупроводникового материала (пластины), чипа (микросхемы), магнита и металлического экрана с прорезями. Именно через последний компонент и осуществляется пропуск магнитного поля, из-за чего и возникает энергия. Металлический экран, понятно, что не пропускает магнитного поля, но когда открываются прорези, создается импульс с низким напряжением.
Интересный момент. При сочетании этого устройства с распределителем получается единый узел под названием трамблер, который и выполняет с большой эффективностью стандартные функции распределителя зажигания.
Введение в эксплуатацию БСЗ стало одной из серьезных инноваций в автомобилестроении. Это техновшество позволило не только повысить мощность силовой установки, но и в несколько раз снизить расход горючего. Кроме того, благодаря новой системе удалось понизить и количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.
КСЗ или контактная система не оправдала надежды конструкторов, ведь так и не удалось увеличить энергоколичество в искре, да и в процессе перехода на более мощные двигатели такой распределитель более себя не оправдывал.
Одним словом, высокоточная регулировка зажигания с КСЗ невозможна, у мотора постоянно наблюдаются перебои в работе, увеличивается расход горючего и выброс СО2.
Очевидно, что подача сравнительно большей энергии на свечи многие эксперты считают чуть ли не главным преимуществом БСЗ. За счет этого увеличивается искра, так нужная для полного сгорания бензина. А это, в свою очередь, приводит к улучшению маневренности автомобиля на дорогах.
БСЗ трамблер – это и всеобщее улучшение, а также стабильность импульсов. На всех диапазонах функционирования ДВС существенно улучшается отдача. Датчик холла в данном случае играет куда большую роль, полностью заменяя архаичную контактную систему.
Наконец, еще одним бесспорным преимуществом БСЗ является неприхотливость и низкая потребность в техобслуживании. Регулировки такой распределитель потребует всего лишь единожды, а не как КСЗ – постоянно.
Переделка КСЗ в БСЗ не займет более 1 часа, если следовать правильной инструкции проведения. Это касается, естественно, человека сведущего в автоэлектрике и знающего, какие трудности его могут ожидать по ходу.
Любая операция, будь это ремонт или модернизация, начинается с подготовки рабочего места.
Остается поменять трамблер на электронный, установить датчик холла.
Вооружиться, естественно, нужными инструментами:
Итак, вот как меняется трамблер:
Катушка тоже обновляется:
Внимание. Следует в процессе установки новой катушки обязательно акцентировать внимание на расположение контактов. Лучше поставить все так, как было сделан на старой схеме.
Совет. Лучше пока не снимать провода со старой катушки, а сделать это после установки новой. Таким образом, можно будет перебросить проводку, не совершая ошибок.
Одним из важнейших элементов БСЗ является коммутатор. Как и было написано выше, его местоположение выбирается заранее. Ставится он следующим образом:
Внимание. Под один из саморезов вдевается черный кабель массы от колодки подключения.
По сути, в некоторых случаях секрет переделки сводится к замене штока трамблера. На старом он короче. Если суметь переставить этот самый шток с какого-нибудь распределителя нового образца, то в результате можно неплохо сэкономить на покупке нового трамблера.
Что касается настройки БСЗ трамблера, то она осуществляется всего один раз. УОЗ можно выставить без каких-либо приборов. Делается это на прогретом до 85 градусов ДВС, при движении на средней скорости. КПП переключается на 4 скорость, педаль акселератора вдавливается в пол. Если возникает кратковременная детонация, после чего мотор вновь набирает обороты, то БСЗ выставлено правильно. Напротив, если в ходе этого появляется стук, надо остановиться. Зажигание выставлено неправильно. И вот, что надо сделать:
Схожая операция повторяется до тех пор, пока не выставится правильное зажигание.
Вот и все дела. Удачи на дорогах с новым трамблером!
Пары бензина, сгорая в цилиндрах двигателя, дают энергию для движения автомобиля. Сам по себе процесс сгорания не начинается, его инициализацию осуществляет система зажигания. С самого начала появления бензиновых моторов это производилось механическим способом. С течением времени у него было выявлено множество недостатков и замечаний в работе, в том числе сложность в эксплуатации. Появление электронных компонентов (транзисторов, тиристоров и т.д.) позволило преодолеть эти недостатки, т.к. была создана бесконтактная система зажигания (БСЗ).
Горючая смесь в цилиндрах двигателя должна воспламеняться в конце второго такта – сжатия, когда поршень располагается в верхнем положении. Здесь смесь находится под самым сильным давлением, и при рабочем ходе поршня будет совершена максимальная работа. Именно в этот момент на свече должна появиться искра, которая и воспламенит горючую смесь.
Для этого служит зажигание. Было разработано несколько различных вариантов, но на автомобиле обычно используется батарейное (контактное) зажигание.
Как оно работает, должно быть понятно из описания к приведенному ниже рисунку.
Когда ключ вставлен в замок (Contactor), ток протекает от АКБ (Battery) через бобину или катушку зажигания (Ignition Coil) и контакты прерывателя (Contakt breaker). Этот ток образует магнитное поле, в которое попадает вторичная обмотка Ignition Coil. Когда контакты прерывателя размыкаются, через первичную обмотку прекращается протекание тока, во вторичной обмотке благодаря эффекту самоиндукции создается высоковольтное напряжение, подаваемое через распределитель (Distributor) на нужную свечу (spark plugs).
При поступлении этого напряжения на свечу, образуется искра, от чего воспламеняется топливная смесь . Вот примерно так работает контактная (батарейная) система зажигания (КСЗ). В том виде, как описано выше, она была создана еще для первых автомобилей. Здесь приведен только общий принцип ее работы. На самом деле, даже у старых машин, например, «классика» ВАЗ, дополнительно используется такие устройства, как вакуумный и центробежный регуляторы, дающие возможность изменять момент генерации искры в зависимости от скорости движения и нагрузки на автомобиль.
Несмотря на все дополнительные устройства, описанная система зажигания, установленная на автомашины ВАЗ 2107,2016, имеет довольно серьезные недостатки. Из них следует отметить:
Тем не менее, из-за своей дешевизны и простоты КСЗ использовалась долгое время, в частности, на машинах семейства ВАЗ 2107, 2106.
Вышеописанные трудности удалось решить с широким распространением полупроводниковых элементов, таких как транзисторы и тиристоры. Итогом их применения стала так называемая бесконтактная система зажигания. Однако ее внедрение на отечественные автомобили произошло не сразу, сначала на ВАЗ 2107, 2106 было использовано так называемое контактно-транзисторное зажигание.
Функциональную схему такой системы можно увидеть ниже.
Из рисунка становится понятно, что механический прерыватель управляет не накопителем энергии, в роли которого выступает катушка зажигания, а электронным коммутатором. Такое решение облегчило режимы работы прерывателя, повысило надежность и качество работы всей системы. Кроме того, это позволило модернизировать многочисленные автомашины ВАЗ 2107, 2106, находящиеся в эксплуатации, без значительных затрат со стороны их владельцев.
Следующим этапом в развитии системы стало исключение механического прерывателя. Бесконтактная система зажигания такого типа показана на рисунке.
Впервые в отечественном автомобилестроении подобная система была внедрена на автомобилях ВАЗ девятого семейства, хотя потом с ней серийно выпускались и ВАЗ 2107, 2106.
Такая бесконтактная система подразумевает использование коммутатора для управления катушкой зажигания и предусматривает работу коммутатора с сигналами, получаемыми от бесконтактного датчика. Последние могут быть трех типов:
В отечественных машинах семейства ВАЗ 2107, 2106 используется датчик Холла.
Работа такого устройства мало чем отличается от работы обычной КСЗ. Вращение вала двигателя бесконтактный датчик преобразует в импульсы, поступающие на коммутатор напряжения. Последний обеспечивает импульсное прохождение тока через бобину. Благодаря этому во вторичной цепи возникает высоковольтное напряжение, поступающее через распределитель на свечи зажигания, между электродами возникает искра и от нее воспламеняется горючая смесь.
В процессе работы происходит регулирование УОЗ. Для этого используется центробежный (при изменении оборотов двигателя) и вакуумный (при изменении нагрузки) регуляторы.
Система зажигания, установленная на автомобиле, предназначена для своевременного воспламенения топливной смеси.
Первоначально применялась контактная, но затем по мере развития электроники появилась бесконтактная система зажигания. Конечно, сейчас используются гораздо более сложные, микропроцессорные системы, но и БСЗ сыграла в свое время значительную роль в повышении качества и надежности автомобиля.
Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.
Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания , распределитель и конечно свечи зажигания . Распределитель соединен со свечами и катушкой зажигания с помощью проводов высокого напряжения.
В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания , за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.
Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.
Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя .
Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.
При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.
При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.
Рассмотрим принцип действия бесконтактной системы зажигания на примере системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099. Определим, откуда берется искра для поджига топливной смеси в камере сгорания и почему она проскакивает своевременно для каждого цилиндра.
Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 включает в себя катушку зажигания, свечи зажигания, высоковольтные провода (бронепровода), трамблер с распределителем зажигания, датчиками-регуляторами опережения зажигания (центробежным и вакуумным) и датчиком Холла, также коммутатор и провода низкого напряжения.
Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Откуда поступает ток в систему зажигания?
Электрический ток в систему зажигания поступает с вывода «30» генератора, через монтажный блок предохранителей и реле, реле зажигания и далее на вывод «Б» катушки зажигания. Система запитывается после поворота ключа в замке зажигания.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания
— При работе двигателя вращается вал распределителя зажигания (трамблера). В работу вступает . Стальной круглый экран с четырьмя прорезями на валу трамблера, вращаясь, проходит через зазор этого датчика. Когда проходит прорезь экрана, напряжение отдаваемое датчиком ниже бортового на 3 В или равно ему, когда зубец экрана, напряжение падает практически до нуля. Прохождение каждого из четырех зубцов соответствует такту сжатия и моменту зажигания в одном из цилиндров двигателя.
Примечания и дополнения
работа центробежного регулятора опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
вакуумный регулятор опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
