Установка бесконтактного электронного 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).

Принцип работы

После начала вращения коленчатого вала срабатывает датчик, который посылает сигналы на коммутатор транзисторного типа. Контроллер обрабатывает данные и подает сигналы на контакты обмотки катушки. После остановки подачи сигнала во вторичной обмотке генерируется высоковольтный импульс, подающийся на центральный контакт механического трамблера. Вращающийся бегунок (установлен на валике поверх сенсора) раздает питание на свечи (в соответствии с последовательностью вспышек в цилиндрах двигателя).

Принцип действия БСЗ с механическим трамблером не зависит от способа подачи топливной смеси в цилиндры и места изготовления автомобиля. Система встречается как на карбюраторных моторах, так и на силовых установках с системой впрыска бензина.

Подача сигнала датчиком Холла

Датчик Холла использует в работе эффект формирования поперечного напряжения в пластине из проводника или полупроводника под влиянием магнитного поля. Металлическая пластина с прорезями (количество равняется числу цилиндров) вращается между магнитом и чувствительным элементом датчика синхронно с коленчатым валом двигателя. Сформированные в момент прохождения прорези импульсы тока усиливаются и фиксируются коммутатором.

Преимущества и недостатки бесконтактного зажигания

Основные преимущества бесконтактной системы зажигания:

• ускорение пуска холодного мотора;
• стабилизация работы вне зависимости от частоты вращения;
• снижение расхода топлива и токсичности выхлопа;
• увеличение срока службы свечей;
• снижение нагрузки на бортовую сеть автомобиля.

Недостатки БСЗ:

• дополнительные электронные компоненты снижают надежность системы;
• увеличенная цена запчастей.

Снижение расхода топлива одно из преимуществ бесконтактной системы зажигания.

Как устроена электронная система зажигания

Несмотря на то, что электронная система зажигания исполнила мечту нескольких поколений инженеров и полностью лишилась ненадёжных групп контактов, в её конструкции всё же присутствуют знакомые нам узлы, встречающиеся и в более ранних версиях схем. Итак, состав её следующий:

• аккумулятор и генератор;
• замок зажигания;
• катушка (или катушки);
• свечи;
• электронный блок управления (контроллер);
• воспламенитель;
• различные датчики;
• провода.

Как мы видим, часть элементов системы перекочевала сюда из архаичной классической контактной схемы, но некоторые не встречались нам ранее.

Первый из них – блок управления. На самом деле, это не отдельный узел, а общий блок, контролирующий работу всего двигателя. Для того чтобы электронный мозг знал, когда ему необходимо подать сигналы для генерирования искры, используется информация от многочисленных датчиков.

В работе данной системы играют важную роль датчик частоты вращения коленвала мотора, датчики положения распредвала, расхода, давления и температуры воздуха, датчики температуры охлаждающей жидкости, положения дроссельной заслонки, положения педали газа и многие другие, причём их набор может меняться в зависимости от производителя машины.

Ещё одним новым для нас узлом является воспламенитель.

Он представляет собой плату с различными электронными компонентами и управляет катушкой зажигания.

Кстати, о катушках. Электронная система зажигания в своём составе может иметь их несколько. Иногда можно встретить индивидуальные катушки на каждый цилиндр, иногда используются сдвоенные, обслуживающие соответствующую пару цилиндров – всё зависит от фантазии инженеров.

Именно применение нескольких катушек позволило наконец-то полностью отказаться от трамблёров и прочих узлов с механическими контактами, которые, как ни крути, подвержены износу и обгоранию.

Разновидности систем зажигания

Существующие СЗ обычно разделяют на две группы:

• контактные;
• бесконтактные.

Они выполняют практически одинаковую работу: создание и транспортировка электроэнергии. Однако имеют отличия в методах управления током и доставки его к свечам зажигания, формирующим разряд. По способу накопления энергии СЗ подразделяются на:

• транзисторные или индукторные, хранящие электричество в магнитном поле катушки зажигания, а в роли прерывателя использующие транзисторы;
• менее распространённые тиристорные или конденсаторные, собирающие электроэнергию в конденсаторе, прерывателем у них служит тиристор.

Контактные системы зажигания

Их устройство относительно простое. Электроэнергия от АКБ передаётся на катушку, где образуется высоковольтный ток, перетекающий на механический распределитель. В цилиндры импульс поступает в соответствии с графиком их работы. Наконец, разряд добирается до нужной свечи зажигания.

Контактные СЗ могут быть разделены на две разновидности по способу добычи искры: батарейные и транзисторные. Первый вариант подразумевает, что в картере распределителя установлен механический прерыватель, разрывающий цепь для получения искры и замыкающий её для накопления энергии катушкой. В устройствах же второго типа вместо такого прерывателя установлен транзистор.

Системы с механическим прерывателем снабжаются дополнительным конденсатором, сглаживающим скачки напряжения, вероятные при замыкании или размыкании цепи. При этом меньше обгорают контакты прерывателя, за счёт чего СЗ служит дольше.

Зато устройства, использующие в качестве коммутатора один или несколько транзисторов по числу катушек, вообще не нуждаются в дополнительных конденсаторах. А всё потому, что в данном случае включение и выключение первичной обмотки индукционного элемента сопровождается низким напряжением.

Бесконтактные системы зажигания

У агрегатов такого типа вместо механического прерывателя устанавливаются разного рода датчики: индуктивный, оптический или Холла, работающие по бесконтактному методу. Они управляют транзисторным коммутатором.

Большинство современных машин оснащаются системами зажигания, в которых высоковольтный импульс генерируется и распределяется разными электронными элементами. Точностью определения момента поджигания топлива отличается микропроцессорная СЗ.

В бесконтактных системах применяются следующие индуктивные элементы:

1. Одноискровые катушки, подключаемые к каждой свече персонально. Одним из преимуществ таких систем является возможность отключения конкретного цилиндра в случае поломки какой-нибудь катушки. Коммутаторы могут индивидуально взаимодействовать с каждой катушкой или же быть скомбинированы в группу. В некоторых автомобилях этот комплекс входит в состав электронного блока управления. Кабели высокого напряжения в подобных СЗ присутствуют.
2. «Катушки на свечах», также обозначаемые как COP (Coil on Plug). Установка катушки над свечой зажигания позволяет системе обходиться без высоковольтных проводов.
3. Двухискровые катушки DIS (Double Ignition System), способные взаимодействовать сразу с двумя свечами зажигания. Эти детали могут быть размещены над свечами или прямо на них, но в обоих случаях потребуется высоковольтный кабель.

Бесконтактным СЗ для нормальной работы требуются дополнительные датчики, которые фиксировали бы различные показатели, влияющие на угол опережения зажигания, а также частоту и силу импульса. Эти данные поступают в электронный блок управления, контролирующий работу системы согласно настройкам, установленным производителем.

СЗ электронного типа применимы как на инжекторных, так и на карбюраторных силовых установках, что является одним из их преимуществ перед контактными аналогами. Другой плюс – это более длительный период эксплуатации большинства деталей, входящих в электронную цепь системы.

Неисправности трамблеров

О том, что имеют место неисправности трамблера, свидетельствуют следующие признаки:

Когда искра на центральном проводе есть, но отсутствует на свечных проводах, это говорит о пробое бегунка.

1. автомобиль периодически дергается при движении;
2. нестабильная работа мотора на холостом ходу;
3. мотор совсем не заводится;
4. слышен стук пальцев поршней в процессе набора скорости;
5. снизилась динамика набора скорости;
6. увеличился расход топлива.

В большинстве случаев причинами поломки трамблера становятся:

Пробой крыши и катушки зажигания происходит по причине больших зазоров в контактах крышки трамблера и бегунка, свечей и плохих подсвечников.

1. прогорание бегунка;
2. окисление или замыкание контактов под крышкой;
3. пробой крышки трамблера;
4. поломка одного из датчиков;
5. проблемы с подшипником вала и другие неполадки.

В каждом из данных случаев требуется замена. Но при этом практически для любого автомобиля можно менять не весь трамблер, а только вышедшую из строя его часть, что является преимуществом, поскольку существенно удешевляет ремонт.

Зачастую проблемы в работе контактного трамблера появляются через изменения зазоров в контактах или их загрязнение, поэтому надо проверять через 10 тыс. км.

Самой элементарной проверкой трамблера это визуальная оценка состояния бегунка, контактов и крышки.

В бесконтактном трамблере, основной неисправностью является выход из строя датчика холла или индуктивного датчика.

Для проверки системы зажигания и трамблера в том числе, наблюдают за искрой на выкрученной свече, запустив двигатель. В гаражных условиях также можно проверить, используя измерительные приборы или индикаторы.

К часто выходящим их строя деталям также относится конденсатор трамблера. Он способствует увеличению напряжения подаваемого на свечи зажигания в момент запуска двигателя. И чтобы его проверить нужно его отсоединить и притронутся к «массе», и если слышится характерный треск и наблюдается падение напряжения – конденсатор рабочий, если этого не происходит деталь на замену.

Трамблер – это всегда разборный узел, который можно отключить, вынуть из автомобиля, разобрать на составляющие, обнаружить проблему и устранить ее методом замены поврежденной детали.

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.

Устройство системы зажигания

На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях.

Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто.

Основные элементы:

• источник питания (аккумуляторная батарея и автомобильный генератор);
• накопитель энергии;
• выключатель зажигания;
• блок управления накоплением энергии (микропроцессорный блок управления, прерыватель, транзисторный коммутатор);
• блок распределения энергии по цилиндрам (электронный блок управления, механический распределитель);
• свечи зажигания;
• высоковольтные провода.

Источником питания для системы зажигания выступает аккумуляторная батарея непосредственно в момент запуска мотора, и генератор во время работы двигателя.

Накопитель применяется для аккумуляции и преобразования достаточного количества энергии, которая используется на создание электрического разряда в электродах свечи зажигания. Современная система зажигания автомобиля может применять емкостной или индуктивный накопитель.

Индуктивный накопитель представляет собой катушку зажигания (автотрансформатор), первичная обмотка у которой, подключается к полюсу плюсовому, а минусовой полюс подключается через устройство разрыва. В процессе работы устройства разрыва, возьмем для примера кулачки зажигания, в первичной обмотке наводится напряжение самоиндукции. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора.

Емкостной накопитель представлен в виде емкости, которая заряжается при помощи повышенного напряжения. В нужный момент отдает всю энергию на свечу зажигания.

Блок управления накоплением энергии предназначен для определения начального момента накопления энергии, а также момента его передачи на свечу зажигания.

Выключатель зажигания – электрический или механический контактный блок для подачи в систему зажигания напряжения. Выключатель зажигания многим автомобилистам известен, как «замок зажигания». Ему отводится две функции: подача напряжения непосредственно на втягивающее реле стартера и подача напряжения в бортовую сеть автомобиля.

Устройство распределения по цилиндрам применяется для подачи в определенный момент энергии к свечам зажигания от накопителя. Данный элемент системы зажигания двигателя состоит из блока управления, коммутатора и распределителя.

Автомобилистам наиболее известно это устройство, как «трамблер», который является распределителем зажигания. Трамблер распределяет по проводам высокое напряжение на свечи цилиндров. Как правило, в распределителе присутствует кулачковый механизм.

Свеча зажигания – устройство с двумя электродами, которые находятся друг от друга на определенном расстоянии от 0.15 до 0,25 мм. Свеча состоит из фарфорового изолятора, который плотно насажен на металлическую резьбу, электродом служит центральный проводник, а вторым электродом выступает резьба.

Высоковольтные провода представляют собой одножильные кабеля с усиленной изоляцией. Проводник может быть выполнен в виде спирали, что поможет избавиться от помех в радиодиапазоне.

Принцип работы системы зажигания

Разделим работу системы зажигания на следующие этапы:

• аккумуляция электрической энергии;
• трансформация (преобразование) энергии;
• разделение по свечам зажигания энергии;
• образование искры;
• разжигание топливно-воздушной смеси.

На примере классической системы зажигания рассмотрим принцип работы. В процессе вращения вала привода трамблера приводятся в действие кулачки, подаваемые на обмотку первичную автотрансформатора напряжение 12 вольт.

В момент подачи напряжения на трансформатор, наводится ЭДС самоиндукции в обмотке и вследствие этого, возникает высокое напряжение до 30000 вольт на вторичной обмотке. После чего в распределитель зажигания (бегунок) подается высокое напряжение, который в момент вращения подает напряжение на свечи. 30000 вольт достаточно, чтобы пробить воздушный зазор свечи искровым зарядом.

Система зажигания автомобиля должна быть идеально отрегулирована. Если будет позднее или раннее зажигание, то двигатель внутреннего сгорания может потерять свою мощность или появится повышенная детонация, а это очень не понравится вашей шестерке (ВАЗ 2106).

Также на эту тему вы можете почитать:

Volvo S40 2003-2013 годов на вторичном рынке

Suzuki Grand Vitara 2005 года на вторичном рынке

Расход топлива Mazda CX 7 не такой большой и не превышает 15 л

Что выбрать: тосол или антифриз?

Карбюратор для ВАЗ 2109 (Лада Самара) прост в обслуживании

Alex S 12 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Долой механический распределитель

На самом деле не все схемы, формально относящиеся к электронным, можно назвать честными, с точки зрения отсутствия подвижных механических контактов. Существуют такие основные их разновидности:

• с распределителем;
• прямого зажигания.

В первом случае механическое устройство всё же присутствует. Это тот самый распределитель, управляющий подачей высокого напряжения для искры на свечах.

Второй вариант более интересный, потому как такого узла у него уже нет, и абсолютно все процессы в системе происходят без каких-либо контакты

Давайте заострим своё внимание на схеме прямого зажигания

Электронное (бесконтактное) зажигание

Его можно встретить на автомобилях ВАЗ классической серии второй половины 90-х годов выпуска, а также на всех машинах, начиная с 2108, выпущенных до начала 2000-х. Дело в том, что в начале 21 века начали активно использовать инжекторные системы впрыска, а для управления ними требуется несколько иная конструкция зажигания. Основное отличие бесконтактной системы от рассмотренной выше – отсутствие контактного прерывателя.

Вместо него трамблер 2109, например, оснащается бесконтактным датчиком, работающим на эффекте Холла. Все управление происходит по цепям с низким током и напряжением. Необходимую частоту импульсов задает датчик Холла, а вот от него идет один управляющий провод к коммутатору. Кроме того, он же служит для работы тахометра в приборной панели

Обратите внимание на то, что некоторые умельцы делают своеобразные противоугонные системы. Провод от тахометра при помощи тайного выключателя соединяют с массой

В результате этого зажигание полностью не работает.

Полноценная система бесконтактного зажигания

Естественно, получить все преимущества БСЗ, установив только датчик-прерыватель, не получится. Этот модуль лишь позволяет повысить надежность искрообразования (без пропусков) и избавляет владельцев от необходимости постоянно контролировать состояние механической контактной группы. Для того, чтобы оборудовать свой автомобиль полноценной БСЗ, необходимо приобрести комплект, состоящий из:

• трамблера, с установленным датчиком Холла;
• полупроводникового коммутатора;
• высоковольтной катушки;
• соединительных проводов с установленными колодками.

Такой набор для классических автомобилей ВАЗ от «СОАТЭ» (Россия, город Старый Оскол) на сегодняшний день стоит около 2500 рублей. В представленном ниже видео подробно описан процесс его самостоятельной установки:

//www.youtube.com/embed/Gqj1OHKVOus

Регулировка стробоскопом

Регулировка со стробоскопом

производится таким образом. Подцепляем стробоскоп к сети автомобиля. С трамблера нужно снять и заглушить шланг вакуум-корректора. Теперь двигатель нужно запустить и прогреть до температуры, при которой он устойчиво будет держать обороты на холостом ходу. После нужно ослабить болт, который фиксирует корпус трамблера. Свет стробоскопа нужно направить на шкив, который располагается на коленвале.

Теперь начинаем поворачивать трамблер, до тех пор, пока метка, нанесенная на шкив, не встанет относительно меток на крышке газораспределительного механизма. В таком положении корпус трамблера фиксируется.

Замена самой личинки замка либо контактной группы

Читайте

Подмена личинок замка ваз 2109 просит наличия инструментов:

Не непременно при хоть какой поломке делать подмену замка полностью, если причина неисправности кроется в сменных деталях, тогда производится частичный ремонт замка и подмена личинок замков на ваз 2109 имеет смысл, когда ключ перестает свободно крутиться в замочной скважине. Еще вариант частичного ремонта – выполнение подмены контактной группы, для этого довольно минимума инструмента и мало разбираться в устройстве.

Разобраться в устройстве поможет наша аннотация:

• Ничто и никто не запрещает вам менять каждый раз замок целиком, и даже ездить на СТО, если вас устраивает цена
• После снятия кожуха раскрывается доступ к замку выключателя
• Личинка замка в принципе уже можно доставать на этом шаге
• Потому вытаскиваем боковой штифт, который держит ее в замке
• Это просто выполнить узкой отверткой (часовой) при всем этом постукивая по ней маленьким молоточком
• Если таким макаром штифт не вытаскивается, тогда попытайтесь высверлить личинку аккуратненько, с помощью узкого сверла
• Если для вас удобнее вытащить поначалу, вытащить замок зажигания, до того как приступить к подмене личинки, для этого нужно отвернуть болты, крепящие выключатель зажигания к управляющий колонке
• Это нужно делать, используя молоток и зубило, потому что эти болты имеют срезанные головки
• Зубилом их нужно немного ослабить, а потом выкручивать пассатижами, как на фото понизу

Ослабляем болты, крепящие замок к управляющий колонке

• Сейчас снимаем скобу и сам замок с колонки, отключаем непременно его электронный разъем
• Выкручиваем шуруп, крепящий реле зажигания, и достаем его из-под панели
• Отсоединяем разъем
• Разъединяем «массовый» провод
• Используя крестообразную отвертку, выкручиваем шуруп
• Потом отжимаем защелку, и снимаем крышку, потом контактную группу
• Итак, мы вытащили выключатель
• Вынимаем личинку своими руками и замка зажигания, как уже описывалось выше
• Производим ее подмену
• Проверяем работу замка с установленной новейшей личинкой, для этого поворачиваем ключ зажигания
• Не забываем после установки, проверить правильную работу блокировочного механизма, нашего управляющего вала
• Когда механизм не срабатывает, при полном обороте управляющий баранки, нужно отрегулировать размещение замка на управляющий колонке
• Только после окончания регулировки расположения и проверки работоспособности нашего механизма блокировки, можно затягивать болты, пока на сто процентов не оторвутся головки, воспользуйтесь для этой цели накидным ключом «10»

Процессы в высоковольтной части

Ток с высоким напряжением, который вырабатывается вторичной обмоткой катушки, поступает через бронепровод к центральному контакту крышки трамблера. Затем через сопротивление идет к внешнему контакту, который направляет импульс на наружные пятачки в крышке. Через них по бронепроводам импульс распространяется к электродам свечей зажигания. Далее, как вы знаете, происходит воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. Сгорание топлива происходит в течение тысячных долей секунды. При этом коленвал двигателя внутреннего сгорания успеет повернуться не более чем на 50 градусов.