Эволюция систем зажигания, принцип работы

Октан-корректор

Это устройство позволяет механически изменять УОЗ в зависимости от используемого топлива (октанового числа) или его качества. Увидеть корректор можно на приведенном рисунке.

Фактически, это две пластинки, одна установлена на трамблер и имеет стрелку, другая крепится на двигатель, и на ней нанесены риски. Меняя их положение по отношению между собой, можно механически установить нужный угол зажигания. Требуется это главным образом при использовании разных сортов бензина.

Бесконтактные системы и датчик Холла в трамблереТот трамблер, что описан выше, является классическим вариантом и долгие годы использовался на всех авто, и семейства ВАЗ в том числе, таких как 2109, 2106, 2107, 2108. Однако по мере развития электроники стали появляться коммутаторы напряжения, в которых сигнал прерывателя применялся не для коммутации катушки зажигания, а для управления электроникой. В дальнейшем трамблер лишился механического прерывателя, ему на смену пришел датчик Холла.

Используемый датчик Холла имеет достаточно простую конструкцию. Да, надо напомнить, что датчик Холла – это элемент, который реагирует на магнитное поле. Поэтому конструкция датчика с использованием элементов Холла основывается на этом принципе. Для этого на пластине располагается непосредственно датчик Холла, на другой стороне – постоянный магнит, а между ними – вращающийся металлический экран, в котором сделаны специальные щели.

Когда экран перекрывает поле от установленного магнита, датчик Холла на выходе имеет нулевое напряжение, когда вместо сплошного экрана открываются окна, то датчик Холла формирует на выходе высокое напряжение. Эту сформированную последовательность импульсов трамблер передает на коммутатор напряжения, и он управляет катушкой зажигания.

В свое время подобная система была реализована во многих машинах, ВАЗ 2109, 2106, 2107, 2108 не составили исключения.

Регулировка трамблера

Внеплановая регулировка трамблера «шестерки» проводится в случае выявления следующих дефектов хода транспортного средства:

• неустойчивые холостые обороты мотора;
• не подлежащая запуску силовая установка;
• прекращающий работу в движении двигательный агрегат.

Основная причина возникновения этой группы неисправностей – трамблер транспортного средства. Конечно, можно подумать о том, как поменять трамблер и поставить новое изделие. Однако установка трамблера «шестерки» преждевременна, можно обойтись предварительной проверкой «на искру», протестировать бегунок трамблера и высоковольтные провода электронного устройства.

Следующий этап – контакты и крышка трамблера ВАЗ 2106, которые проверяют на обгорание, а контакты – еще и на величину зазора на трамблере, но для этого требуется наличие специального щупа. Внеплановый ремонт трамблера с БСЗ проводится крайне редко в силу ее надежности. Для установки электронного трамблера предлагается следующая схема подключения:

Использование БСЗ позволяет избавиться от такой проблемы, как выставить трамблер на ВАЗ 2106, что крайне важно для корректной работы устаревшей контактной системы зажигания

Обзор СЗ на знаменитых УАЗах

Что представляет собой схема подключения электронного или бесконтактного зажигания, на УАЗ 417, как переделать контактное зажигание на бесконтактное? Почему греется катушка и как произвести регулировку и настройку угла опережения? Для начала разберем основные моменты касательно действия и видов СЗ.

Принцип работы СЗ

Схема контактной системы

Система зажигания, вернее, ее правильная настройка, играет большую роль в работе и запуске автомобильного мотора. При корректной регулировке в силовом агрегате будет правильно сгорать горючая смесь в результате подачи заряда через свечи. На каждый цилиндр УАЗовского мотора ставится свеча, каждая из которых включается в определенном порядке, по очереди, подавая разряд на цилиндр спустя определенное время. Нужно учитывать, что любая СЗ дает возможность не только произвести подачу нужного разряда, но и определяет его силу.

Аккумуляторная батарея машины из-за своих технических характеристик не может вырабатывать напряжение с током, которое требуется для возгорания смеси. Это связано с тем, что АКБ может выдать только ток определенной силы. А благодаря правильной работе системы величина тока значительно увеличивается, что позволяет успешно воспламенять топливовоздушную смесь.

Принцип действия системы состоит из нескольких этапов:

1. Сначала водитель вставляет ключ в замок зажигания и поворачивает его, электрическая энергия накапливается в катушке.
2. Затем катушка преобразуется низковольтное напряжение в бортовой сети величиной 12 вольт в высоковольтное. Значение напряжения в результате возрастает до 30 тысяч В.
3. После этого происходит распределение и подача разряда на ту или иную свечу.
4. Непосредственно свеча образует искру, которая воспламеняет смесь.

Схема бесконтактной УАЗовской системы

Какие бывают виды СЗ?

В отечественных УАЗах может использоваться одна из трех систем зажигания, рассмотрим каждую из них подробно:

1. Контактный вид. Данный тип СЗ является устаревшим, однако, он используется на большей части машин. В такой системе принцип действия заключается в выдаче определенного импульса, формирующегося в трамблере — распределительном устройстве. Контактная система считается одной из самых простых в плане устройства, что является преимуществом, поскольку при появлении неисправностей автовладелец сможет самостоятельно проверить и отремонтировать систему. Кроме того, цены на конструктивные детали контактной системы обычно доступные, что не может не радовать. В состав контактной СЗ входят катушка, распределительное устройство, прерыватель, конденсатор и свечи.
2. Бесконтактный тип, также зовется транзисторным. По сравнению с контактной, бесконтактная система имеет больше достоинств. Формирующаяся искра обладает более высокой мощностью, что достигается благодаря образованию высокого напряжения во вторичной обмотке катушки. Также бесконтактные системы оборудуются электромагнитным девайсом, который дает возможность добиться более стабильного функционирования двигателя. В конечном счете, если силовой агрегат УАЗа будет настроен правильно, то при использовании бесконтактной системы вы можете не только увеличить его мощность, но и добиться экономии топлива, хоть и незначительной. Также такие системы более просты в обслуживании. Одним из основных нюансов в плане обслуживания является необходимость периодической смазки привода распределителя — не реже, чем каждые 10 тысяч км пробега. Из основных недостатков следует выделить трудность ремонта. На практике произвести ремонт бесконтактной СЗ будет проблематично, так как для диагностики системы понадобится оборудование, которое обычно имеется на СТО.
3. Также система зажигания может быть электронной. Данный вариант в настоящее время считается одним из самых прогрессивных и дорогих, ставится он преимущественно на новые автомобили. Если сравнивать с контактной и бесконтактной, электронная система имеет более сложное устройство. Основное достоинство данной системы заключается в том, что при необходимости процесс регулировки угла зажигания провести будет значительно проще. Кроме того, в электронной системе нет контактов, которые подвержены окислению. Также следует отметить, что на практике горючая смесь в цилиндрах силового агрегата с электронной системой почти всегда сгорает полностью. Но несмотря на все преимущества, электронные СЗ имеют и свои недостатки, которые касаются ремонта устройства. Отремонтировать такую СЗ своими руками практически невозможно, так как для выполнения этой задачи, опять же, потребуется оборудование (видео опубликовал Наиль Порошин).

Регулировка «лампочкой»

Регулировка зажигания с использованием лампочки

Этот способ считается классическим, так как его можно найти во всей автомобильной литературе. Берем лампочку на 12 В и присоединяем два проводка. Когда лампочка подготовлена, можно начинать. Коленвал нужно проворачивать так, чтобы метка шкива располагалась заданным образом, по отношению к меткам на крышке газораспределительного механизма, бегунок трамблера должен стоять напротив ВВ провода 1-ого цилиндра.

Повторюсь, что если отсутствует специальный ключ, то включаем четвертую передачу и толкаем авто. Один из проводков лампочки подключается к проводу, который идет от трамблера к катушке зажигания, второй проводок нужно присоединить к массе машины. Из крышки трамблера вынимается центральный провод, его присоединяем к массе. Болт, фиксирующий трамблер, необходимо ослабить.

Теперь включаем зажигание. Корпус трамблера нужно поворачивать по ходу часовой стрелки, поворачивать нужно до тех пор, пока лампочка не погаснет. Потом аккуратно нужно вращать в другую сторону, как только лампочка загорится, крутить перестаем — именно в таком положении нужно зафиксировать трамблер.

Регулировка зажигания по искре

Принцип действия бесконтактной системы 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, замок зажигания, 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 датчик Холла. 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.

— Далее в работу вступает коммутатор. Свои прерывистые импульсы датчик Холла подает на вывод «6» коммутатора, а тот в свою очередь подает импульс на первичную обмотку катушки зажигания (вывод «К»).

— Теперь работает катушка зажигания. В момент прерывания электрического тока (зубец экрана проходит через зазор датчика Холла) магнитное поле в катушке зажигания резко сжимается и, пересекая витки обмотки, производит ЭДС порядка 22-25 кВ (ток высокого напряжения).

— Работа распределителя зажигания. Ток высокого напряжения по центральному бронепроводу поступает на центральный вывод крышки трамблера и далее на «бегунок»-распределитель зажигания, который вращаясь, раздает ток высокого напряжения по четырем клеммам крышки.

— Работа свечей зажигания. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения поступает к свечам зажигания. Между их электродами проскакивает искра, воспламеняющая топливную смесь в цилиндрах двигателя.

Чтобы добиться от двигателя максимальной мощности необходимо воспламенять смесь искрой несколько раньше прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Для этого регулируют угол опережения зажигания вращением трамблера в ту или иную сторону. При холостых оборотах двигателя 750-800 об/мин угол опережения зажигания, например для двигателя 21083 работающего на 92-м бензине должен составлять 4±1º (подробнее см. «Установка угла опережения зажигания на ВАЗ 2108, 2109, 21099»).

Примечания и дополнения

— При работе двигателя на высоких оборотах необходим еще более ранний угол опережения зажигания. Здесь помогает центробежный регулятор опережения зажигания, который за счет расхождения своих грузиков от центробежной силы при повышении оборотов вращения оси трамблера смещает пластину с экраном. Она раньше проходит через зазор в датчике Холла, импульс поступает на коммутатор с некоторым опережением и соответственно зажигание становится раньше (подробнее см. «Центробежный регулятор опережения зажигания»).

работа центробежного регулятора опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— При движении с нагрузкой (например, в гору) помогает вакуумный регулятор опережения зажигания. Он работает по такому же принципу, как и центробежный регулятор. Смещает пластину с экраном для опережения угла, но за счет разрежения возникающего за дроссельной заслонкой после нажатия на педаль «газа» (подробнее см. «Вакуумный регулятор опережения зажигания»).

вакуумный регулятор опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Еще статьи по системе зажигания

Полезные советы

1. Так как чаще всего причина неисправностей кроется в состоянии проводов, то не стоит экономить на них. Качественные провода, которые имеют силиконовую изоляцию, отличаются долговечностью и надёжностью работы.
2. Неправильный крепёж проводной колодки нередко выступает причиной, по которой ломается коммутатор. После монтажа детали необходимо обязательно проконтролировать состояние посадки разъёма.
3. Если после установки бесконтактной системы зажигания тахометр перестал выполнять свои функции, то необходимо дополнительно вмонтировать в цепь между ним и катушкой конденсатор.

Как установить электронное зажигание: алгоритм действий

В целом, если человеком будет подробно изучена схема подключения электронного зажигания, то каких-либо сложностей при выполнении работ не возникнет. Безусловно, в этом вопросе рекомендуется иметь опыт в вопросе ремонта и модернизации своего автомобиля.

Итак, установка производится только после того, как была выполнена процедура регулировки трамблера.

Алгоритм действий следующий:

1.  Изначально осуществляется демонтаж крышки трамблера.
2.  Далее, мастеру нужно снять электропровода, которые размещены на крышке.
3.  После этого выставляется направление резистора.
4.  Далее выполняется отключение проводов, соединяющих трамблер и катушку. При помощи ключа выкручивается гайка фиксирующая трамблер и производятся работы по демонтажу.
5.  После этого необходимо выполнить установку нового трамблера.
6.  Как только он был установлен, его необходимо закрепить.
7.  Далее выполняется подсоединение электрических проводов.
8.  После выполняется замена катушек, так как «родные» не подходят к тем, которые используются на системе электрического типа.
9.  На финальном этапе производится монтаж коммутатора и проверяется правильность подключения проводов.
10.  Как только вы убедились в правильности выполнения работы, необходимо установить защитную крышку.

Плюшки бесконтактной схемы

Чем же полезна бесконтактная система зажигания, помимо, собственно, отсутствия тех самых злополучных контактов?

Оказывается, её применение помогает поднять мощность силовых агрегатов, снижает количество вредных выбросов в атмосферу и даже понижает расход горючего.

Всё это, как уверяют специалисты, стало возможным благодаря большему, чем у более старых систем, напряжению образования искры, которое достигает 30 000 Вольт.

Эти плюшки, к слову, побуждают некоторых водителей менять старые контактные схемы на бесконтактные. Причём сделать это довольно просто и многие автовладельцы самостоятельно занимаются таким небольшим тюнингом.

Уважаемые читатели, как мы с вами видим, бесконтактная система зажигания принцип действия которой мы сегодня попытались изучить, стала очередным шагом к схемам качественно нового уровня, с более надёжными и долговечными узлами.

Полезные советы

1. Так как чаще всего причина неисправностей кроется в состоянии проводов, то не стоит экономить на них. Качественные провода, которые имеют силиконовую изоляцию, отличаются долговечностью и надёжностью работы.
2. Неправильный крепёж проводной колодки нередко выступает причиной, по которой ломается коммутатор. После монтажа детали необходимо обязательно проконтролировать состояние посадки разъёма.
3. Если после установки бесконтактной системы зажигания тахометр перестал выполнять свои функции, то необходимо дополнительно вмонтировать в цепь между ним и катушкой конденсатор.

Бесконтактный датчик-прерыватель для иномарок

Владельцы иномарок могут приобрести простое приспособление от UltraSpark, Pertronix или AccuSpark, позволяющее быстро «превратить» стандартную систему зажигания в бесконтактную. В комплект поставки такого устройства входят:

• Индукционный датчик-прерыватель.
• Триггерное пластиковое кольцо с запрессованными в него неодимовыми магнитами (по количеству цилиндров двигателя).
• Инструкция по монтажу и схема подключения.

По утверждению производителей монтаж бесконтактного датчика-прерывателя (БДП) занимает не более 30 минут:

• Снимаем крышку трамблера и бегунок.
• Демонтируем контактную группу механического прерывателя и искрогасящий конденсатор.
• Устанавливаем БДП и выводим его провода через отверстие в корпусе.
• Надеваем на ось ротора триггерное кольцо.

• Возвращаем на место бегунок и крышку трамблера.
• Подсоединяем провода от установленного датчика к катушке зажигания в соответствии со схемой.

Важно! Зная модель трамблера можно подобрать бесконтактный модуль-прерыватель, практически, для любой марки транспортного средства иностранного производства. Несомненными достоинствами БДП являются:

Несомненными достоинствами БДП являются:

• Невысокая стоимость.
• Простота установки.
• Возможность использования со стоковыми трамблерами и высоковольтными катушками конкретной марки автомобиля.

Регулировка зажигания

Если на автомобиле установлена классическая система зажигания, то перед тем как начать регулировку, желательно зачистить контакты трамблера надфилем. После зачистки проверяем состояние контактов — нужно убедиться, что контакты соприкасаются друг с другом всей плоскостью.

Контакты прерывателя ВАЗ 2106

Угол замкнутого состояния контактов

Если возникнет необходимость, контакты придется подрегулировать. Теперь поворачиваем коленвал до такого положения, при котором расстояние между контактами буде максимальным. Отворачиваем винт, которым фиксируется контактная группа на пластине подшипника,

теперь вводим щуп — его толщина должна быть примерно 0.4 мм между контактами,

после подбирается положение контактной группы, при котором щуп будет перемещаться с небольшим усилием, данное положение нужно зафиксировать.

Проверяем величину зазора двумя щупами, толстый щуп не сможет пройти в зазор между контактами, а тонкий будет перемещаться без всякого усилия. Для того, чтобы вращать коленвал, желательно использовать специальный ключ.

Если такого нет, то ставим четвертую передачу и аккуратно толкаем автомобиль. Стартер использовать не получится, потому что почти невозможно получить нужный угол поворота.Зазор, получившийся меж контактов трамблера, придает необходимое значение УЗСК, не забывайте, что критичен угол, а не зазор! Вот именно из-за этого, нужно проверять регулировку, измерив угол, который примерно равен 55±3° .

Самый простой вариант-это воспользоваться электронным тахометром, который имеет функцию измерения УЗСК. Чтобы воспользоваться данным прибором, нужно собрать трамблер и запустить двигатель. Тахометр нужно перевести в режим измерения УЗСК.

График соотношение угла к числу оборотов

В том случае, если УЗСК выйдет за пределы, рекомендуемые производителем, регулировку зазора придется повторить. Есть еще один способ, при этом вам понадобиться измерять угол. Первое, что мы делаем, это вытаскиваем из крышки трамблера центральный ВВ-провод и цепляем его к массе автомобиля, провод можно и не вытаскивать, но тогда будет риск возникновения пробоя в катушке к проводу, идущему от трамблера к катушке зажигания, понадобится подсоединить 12-ти вольтовую лампочку.

Лампочка будет загораться, если зажигание включено, а сами контакты трамблера разомкнуты, а при их замыкании гаснуть. Если на авто установлена тиристорная или транзисторная система, то лампочка при разомкнутых контактах гореть не будет, из-за того, что присутствует ограничитель тока. Тогда лампочку придется заменить вольтметром; в положении разомкнутых контактов он показывает 12 В, а на замкнутых — 0.

Прокручиваем коленвал по часовой стрелке, проворачивать его нужно до тех пор, пока контакты не замкнутся. Данное положение бегунка запоминаем, желательно отметить его трамблере. Коленвал нужно вращать до того, пока контакты не разомкнуться.

График кривой опережения зажигания ВАЗ 2106

Центробежный регулятор опережения зажигания ВАЗ 2106

Запоминаем это положение бегунка, после меряется угол между этими двумя положениями. Это делается так: по корпусу трамблера измеряем длину дуги окружности, после рассчитываем угол в градусах по формуле:

(360pd)/l в которой:

• p=3.14 — число Пифагора;
• d=70 мм — диаметр корпуса трамблера;
• l, мм — измеренная длина дуги по корпусу трамблера между отметками.

Если УЗСК выставлен правильно, длина дуги составит 33±2 мм.

Теперь приступаем ко второму этапу. Он заключается в произведении регулировки угла опережения.

Регулировка угла опережения зажигания

Для движков автомобилей ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 момент размыкания контактов распределителя-прерывателя, который соответствует искре 1-го цилиндра, опережает верхнюю мертвую точку поршня первого цилиндра на 0±1°. Ниже описано несколько способов регулировки.

Регулировка бесконтактного зажигания

На автомобилях ВАЗ-2108 и более новых, на которых установлено электронное зажигание, выставлять момент опережения очень просто. Самое главное – это установить распределительный и коленчатый валы по меткам

Обратите внимание на то, что неправильно невозможно поставить трамблер (что это такое, вы уже знаете). Дело в том, что он устанавливается на распределительный вал в одном положении, повернуть на 90 или 180 градусов попросту невозможно

Итак, когда выставили метки на валах и установили ремень привода газораспределительного механизма, можно приступить к точной регулировке. Трамблер должен располагаться на оси таким образом, чтобы метка на крышке головки блока находилась напротив средней черты. В этом случае опережение зажигания будет 0 градусов. Вращая корпус трамблера по или против часовой стрелки, вы можете изменить угол опережения в меньшую или большую сторону. Совершать эти действия необходимо при условии, что у вас есть как минимум стробоскоп.

Преимущества и недостатки бесконтактной системы зажигания

Несмотря на то, что бесконтактная система зажигания (БСЗ) стоит дороже (это, пожалуй, ее единственный недостаток) по сравнению с традиционной, именно ее применяют сейчас во всех современных автомобилях. Лучшее искрообразование в БСЗ обусловлено тем, что за счет применения полупроводникового коммутатора уменьшаются потери энергии на первичной обмотке катушки, а это, в свою очередь, ведет к увеличению напряжения на вторичной. В результате происходит более полное сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя. Отсюда и все вытекающие достоинства бесконтактной системы зажигания:

• увеличение мощности мотора;
• экономия топлива;
• улучшение динамических характеристик автомобиля;
• снижение токсичности выхлопных газов;
• уверенный запуск двигателя в условиях повышенной влажности и больших отрицательных температур;
• стабильная работа мотора при различных оборотах (вплоть до максимальных);
• увеличение срока эксплуатации свечей.