Принцип работы коммутатора системы зажигания: Коммутатор зажигания — схема, принцип работы

Содержание

Коммутатор зажигания - схема, принцип работы

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.

Коммутатор зажигания

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).{jcomments on}

Коммутатор зажигания, схема, устройство

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 3.7k.

Характерной особенностью автомобиля можно считать его быстрое моральное старение, но долгую жизнь. Самое современное сегодня авто, как минимум через два года будет уже уступать другим, более новым, с улучшенными характеристиками, машинам. Но и сейчас на дорогах встречаются автомобили прошлого века. Поэтому не просто интересно, но порой и необходимо, знать хотя бы в общих чертах, что собой представляют подобные транспортные средства, их устройство, особенности, в том числе и такую вещь, как простой коммутатор зажигания, значительно изменивший возможности машины.

Что собой представляет и каков принцип работы коммутатора зажигания

Ещё на самых первых автомобилях для поджигания горючей смеси использовались системы батарейного зажигания, функциональная схема которой приведена на рисунке


Указанный рисунок позволяет понять, что ее работа основана на принципе самоиндукции. При разрыве цепи протекания тока в обмотке бобины 3, во вторичной наводится высоковольтная ЭДС, вызывающая появление искры на контактах свечи 2. Разрыв цепи вызывается размыканием контактов прерывателя 6.

Не касаясь достоинств или недостатков, следует отметить, что такая схема работала на автомобиле долгое время. И только появление новой элементной базы, дало толчок дальнейшему развитию подобного устройства, сохранив первоначальный принцип его работы.

Электронный коммутатор зажигания – следующий шаг в развитии

Самый простой и напрашивающийся вариант – использование транзисторных ключей для управления токами, протекающими через катушку зажигания. Так появился электронный коммутатор напряжения. Схема подобного простого устройства приведена ниже:


Коммутатор не влияет на первоначальный принцип работы, основанный на электромагнитной индукции. Роль электронных ключей, в качестве которых использованы транзисторы VT1 и VT2, заключается в том, чтобы уменьшить нагрузку на контакты прерывателя S1 и увеличить ток, протекающий через обмотку катушки L1. Следствием такого технического решения стало:
  • повышение надежности работы всей системы зажигания;
  • обеспечение возможности ее работы на больших оборотах двигателя и при высокой скорости движения;
  • повышение степени сжатия.

Каким может быть коммутатор системы зажигания

Приведенная выше схема коммутатора – лишь один из вариантов, как может быть реализовано устройство зажигания. Это выполняется с использованием:

  1. транзисторов;
  2. тиристоров:
  3. гибридных элементов;
  4. бесконтактных датчиков.

Транзисторная схема коммутатора рассмотрена выше, тиристорная схема использует накопление энергии в конденсаторе, а не в электромагнитном поле катушки зажигания. В ходе работы тиристорной системы, при поступлении управляющих сигналов, схема подключает заряженный конденсатор к обмоткам катушки, через которую он и разряжается, вызывая появление искры. Не касаясь достоинств и недостатков, которыми обладает та или иная схема, достаточно сказать, что любое подобное устройство обеспечивает значительное улучшение всех параметров системы зажигания, а коммутатор со временем вытеснил обычное батарейное зажигание.

Однако необходимо отметить и ещё один этап развития системы, и коммутатора в частности. Использование электронных компонентов и введение в конструкцию автомобиля коммутатора, позволило со временем отказаться от контактного прерывателя напряжения и заменить его бесконтактным датчиком. Такая система, в отечественных автомобилях, впервые была применена в машинах ВАЗ, в частности ВАЗ 2108. Подобный принцип работы, когда коммутатор получает сигналы от специального узла, на ВАЗ 2108 реализован с использованием датчика Холла.


При рассмотрении вариантов, каким может быть устройство коммутатора, нельзя обойти вниманием развитие самой системы зажигания. Основной принцип, который реализуется при ее построении – повышение надежности и эффективности работы всей системы. Достигается это применением микропроцессорных систем, использующих показания многочисленных датчиков. Для работы с такими системами требуется, как минимум, двухканальный коммутатор, а в последнее время и отдельная катушка, и коммутатор на каждую свечу.
Такой подход – двухканальный коммутатор (в дальнейшем и многоканальный) позволяет обеспечить:
  • более мощную искру;
  • исключение потерь в трамблере;
  • стабильный холостой ход;
  • улучшенный пуск при пониженной температуре;
  • снижение расхода топлива.

Стоит отметить, что двухканальный коммутатор позволяет избавиться от бегунка.

Как определить неисправность коммутатора зажигания

Введение в конструкцию автомобиля коммутатора зажигания, особенно на отечественных авто семейства ВАЗ, позволило повысить их надежность. И хотя первым серийным автомобилем с электронной системой зажигания был ВАЗ 2108, подобные устройства стали ставиться на многих других машинах, в первую очередь на классику. Однако использование такого достаточно сложного изделия привело к тому, что найти возникающую неисправность, а также проверить и отремонтировать коммутатор стало возможным по большей части только в условиях специализированных центров.
Внешними признаками, свидетельствующими, что появилась неисправность, могут быть:

  1. двигатель не заводится, искры на свечах нет;
  2. мотор заводится, но глохнет через несколько минут;
  3. мотор работает неустойчиво, если коммутатор заменить на заведомо исправный, дефект устраняется.

Самый простой способ выявить неисправность и проверить коммутатор, как уже отмечено, – установить заведомо исправный. Из-за достаточно низкого качества коммутаторов, поступающих на комплектацию автомобилей семейства ВАЗ, в том числе и ВАЗ 2108, водителям приходится возить с собой дополнительные коммутаторы для замены отказавшего. Однако существует и косвенный принцип оценки, позволяющий проверить работоспособность изделия и выявить его неисправность.


Для этого можно воспользоваться показаниями вольтметра в комбинации прибора. Надо включить зажигание, при этом стрелка установится посередине шкалы, а немного погодя качнется вправо (из-за отключения питания катушки при неработающем двигателе). Такое поведение стрелки свидетельствует, что неисправность в коммутаторе отсутствует.
В том случае, когда вольтметра нет, чтобы проверить зажигание, потребуется контрольная лампа. Один ее конец присоединяется на массу, другой – к выходу катушки, соединенному с клеммой 1 коммутатора. Если включить зажигание, то при исправном коммутаторе через некоторое время лампа станет гореть ярче.

Однако, в некоторых случаях, неисправность зажигания не связана с отказом коммутатора. Надо проверить состояние проводов, в первую очередь контакт с массой и состояние разъемов. Также необходимо проверить датчик Холла.

Появление в конструкции автомобиля, в том числе и отечественного ВАЗ 2108, коммутатора напряжения, явилось закономерным результатом развития системы зажигания. Дальнейшим ее улучшением стало использование сначала двухканальных, а затем многоканальных коммутаторов для повышения эффективности работы.

Мне нравится1Не нравится1
Что еще стоит почитать

Как работает коммутатор зажигания — автонастрой

Коммутатор зажигания имеется на каждом автомобиле независимо от модели и года выпуска. Устройства могут разделяться на отдельные виды, но принцип их действия остается примерно одинаковым. Но не каждый автолюбитель знает, что это такое, и какую функцию выполняет обычный коммутатор, без которого было бы невозможно завести двигатель и тронуться с места.

Это простое электронное устройство всего лишь выполняет функцию искрообразования. Но сбои в его работе могут привести к неустойчивости работы двигателя на холостых оборотах или в других режимах работы агрегата. Иногда начинают искать проблему именно в системах двигателя вместо того, чтоб разобраться – правильно ли формируется электрический импульс коммутатора системы зажигания.

Проверить его работу можно как в сервисе, так и в домашних условиях. Правда, во втором случае придется приобрести или сделать самому специальный прибор. Зато под рукой всегда будет устройство, с помощью которого можно будет определить причину затрудненного зажигания или других распространенных проблем в работе автомобиля.

ЧТО ТАКОЕ КОММУТАТОР ЗАЖИГАНИЯ

Это умное слово, на самом деле, обозначает до примитивности простое устройство. Оно отвечает за искрообразование в системе зажигания. Момент искрообразования осуществляется в блоке зажигания. А коммутатор – то небольшое электронное устройство, управляющее блоком.

Для большего понимания, любая система зажигания делится на две основные части – это система управления и система исполнения искрового разряда. Система управления формирует момент появления искры, а система исполнения – непосредственно формирует эту искру. В данной статье речь пойдет именно об управлении искрой в системе зажигания. Но чтоб немного разобраться в его функциях, следует вспомнить некоторые моменты из автомобильной истории.

Видео что такое коммутатор:

ПЕРВЫЕ КОММУТАТОРЫ

На первых автомобилях устанавливались самые простые блоки управления системой зажигания. Схема их работы приведена ниже.

В данной схеме используется принцип самоиндукции. Разрыв цепи протекания тока в обмотке бобины сопровождается вторичной высоковольтной ЭДС. При этом на контакте свечи появляется искра. Цепь разрывается благодаря замыканию контактов на прерывателе.

Эта схема коммутатора зажигания отличается простотой и надежностью, потому устанавливалась на автомобили долгое время, несмотря на ее явные недостатки. Даже после изменения элементарной базы, первоначальный принцип работы устройства сохранился.

Основной недостаток такой системы – слишком высокий ток, протекающий через катушку. Как результат – появление искрения в прерывателе, его оплавление и обгорание контактов. К этому следует добавить и небольшую длительность искрового разряда. В результате для полноценного поджигания требуется более обогащенная горючая смесь, появляется плохая приемистость двигателя на низких оборотах, увеличивается расход топлива.

Но со временем автомобилестроение вышло на новый уровень, и в системах зажигания начали использоваться электронные коммутаторы зажигания.

ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР

Работа коммутатора зажигания нового поколения основана на применении электронных ключей. В их качестве применяются транзисторы VT1 и VT2. Их использование уменьшает нагрузку контакта прерывателя и увеличивает ток, который протекает через обмотку катушки. Вследствие такого решения повысились характеристики работы устройства:

  • повысилась надежность работы системы;
  • система теперь может работать на высоких оборотах двигателя и на значительной скорости движения;
  • повысилась степень сжатия.

Электронные системы могут быть следующих видов:

Для достижения высоких показателей надежности и производительности, используются двухканальные системы. А также – многоканальные, или многоискровые коммутаторы.

ГИБРИДНЫЕ КОММУТАТОРЫ

Их следует разобрать немного подробней. Система кулачкового коммутатора зажигания, схема которого приведена выше, использует кулачковый трамблер и электронный коммутатор с катушкой. Применение элементов электронного зажигания значительно повышают экономичность данного устройства и увеличивают его надежность. Вместо датчика Холла к коммутатору подключаются кулачки. Их можно подсоединить и своими руками.

Удобство применения этой схемы характеризуется тем, что при выходе из строя коммутатора можно переключить провода на старую катушку и дальше можно ехать на кулачковом зажигании.

БЕСКОНТАКТНЫЕ КОММУТАТОРЫ

С введением в систему зажигания электронных приборов, производители авто со временем начали отказываться от контактных коммутаторов. Прерыватели напряжения стали заменяться бесконтактными датчиками. Как работает такой коммутатор? Все довольно просто: устройство теперь получает сигналы от узла под названием датчик Холла. Кстати, на отечественных автомобилях бесконтактные коммутаторы впервые начали применяться для ВАЗ 2108.

При использовании датчиков пропали перебои в искрообразовании, уменьшилась погрешность между моментом поджига горючей смеси в правом и левом цилиндре. Но никуда не делась проблема поиска оптимальной зависимости угла опережения зажигания от оборотов агрегата. Эту проблему помог устранить коммутатор с опережением угла зажигания с микроконтроллерной системой.

В них сигнал с электронного датчика подается на вход Х1. В этом устройстве обработка сигнала выполняется микроконтроллером, который определяет момент включения-выключения катушки. Ее коммутацию определяют транзисторные ключи, которые управляют сигналом контроллера. В результате график угла опережения выглядит таким образом:

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР

Двухканальный коммутатор можно сделать и своими руками. Для этого не нужно обладать углубленными познаниями в электротехнике или быть хорошим механиком. Зато незначительные поправки в системе зажигания обеспечат ее бесперебойную работу в различных условиях езды. Одноконтактные коммутаторы давно устарели. А переоборудованный вариант сразу позволит почувствовать его преимущества. Итак, нужно будет выполнить следующий порядок действий:

  • снимаем крышку трамблера;
  • отключаем высоковольтный привод с катушки;
  • при помощи стартера выставляем резистор перпендикулярно агрегату;
  • делаем метку на трамблере и двигателе в месте его совпадения с серединой трамблера;
  • снимаем старый трамблер, предварительно открутив крепления;
  • отключаем привод, идущий от катушки к трамблеру;
  • берем новый трамблер, снимаем с него крышку и устанавливаем на двигатель согласно метке;
  • фиксируем крепежную вилку, надеваем крышку с приводами;
  • меняем катушку на новую и подключаем к ней провода;
  • теперь можно заводить двигатель.

Конечно, процедура займет некоторое время, ведь многие действия будут связаны с электрикой автомобиля. Но двухканальный коммутатор зажигания позволит легче заводить машину, а заодно – экономить топливо и поддерживать ресурсы двигателя.

КАК ВЫЯВИТЬ НЕИСПРАВНОСТИ В КОММУТАТОРЕ

Несмотря на явные преимущества более новых коммутаторов, они имеют один недостаток: выявить проблему в их работе сложнее, чем в случае с одноконтактными устройствами. Особенно эта проблема касается тех водителей, которые установили новые коммутаторы на свой автомобиль. Как правило, неисправности в двухконтактных или электронных коммутаторах можно выявить только в условиях специализированных сервисных центров. Но следует обращать внимание также на явные признаки в работе систем зажигания:

  • не заводится двигатель, на свечах нет искры зажигания;
  • агрегат глохнет через несколько минут после того, как завелся;
  • неустойчивая работа двигателя.

Если наблюдается хотя бы один из этих признаков, значит стоит заменить прибор на исправный.

Важно!В комплектацию многих автомобилей ВАЗ, а также, некоторых других относительно недорогих марок авто, входят коммутаторы низкого качества. Потому лучше возить с собой запасной исправный прибор для его своевременной замены в случае поломки.

Также исправность прибора можно проверить и с помощью вольтметра. При включении зажигания стрелка должна установиться посредине шкалы. Затем она при отключении питания качнется вправо. Данные показатели прибора будут свидетельствовать о нормальной работе коммутатора.

Можно использовать и самодельный прибор для проверки коммутатора. Он являет собой контрольную лампу, которую легко можно сделать своими руками. Один конец лампы присоединяется на массу, второй – к выходу катушки. Если зажигание включить, то при исправности устройства через непродолжительный отрезок времени лампа станет гореть немного ярче.

Принцип работы коммутатора автомобильной системы зажигания

На чтение 5 мин. Просмотров 2.2k.

Какую роль играет коммутатор в системе зажигания автомобиля? Что делать если он вышел из стоя? Ответы на эти вопрос в этой статье.

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.

Коммутатор системы зажигания

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 - Предназначение, Разновидности, Устройство и Схема Подключения, Принцип Действия, Признаки Неисправности, Замена и Ремонт, Стоимость

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.

Таблица: структурная схема подключения управляющей микросхема L497B фирмы SGS-TOMSON (отечественный аналог Р1055ХП1) для коммутаторов серии 78.3734

№ выводаНазначение№ выводаНазначение
1Общий9Вывод для подключения конденсатора к узлу защиты
2Общий (сигнальный)10Вывод для подключения запоминающего конденсатора к схеме управления задержкой
3Питание 111Вывод для подключения конденсатора коррекции к схеме управления задержкой
4Не используется12Вывод для подключения внешнего резистора опорного напряжения
5Вход сигнала с датчика Холла13Вход ограничителя тока
6Выходной сигнал широтно-импульсного модулятора14Выходной сигнал для управления внешним транзистором
7Вывод для подключения дополнительного стабилитрона15Вход ограничителя амплитуды выходных импульсов
8Вывод для подключения конденсатора коррекции постоянной времени формирователя16Питание 2 (выходной каскад)

Таблица: неисправности коммутатора и способы устранения

НеисправностиПричинаСпособ устранения неисправности
Двигатель заводится, но через 3-5 мин останавливается. Через 20-30 мин двигатель вновь возможно запустить, но через короткое время он опять останавливается. Корпус коммутатора нагревается до температуры выше 50 градусов по Цельсию.Неисправны элементы коммутатора.Проверяют исправность транзистора. Если он нормально функционирует, но сильно нагревается в рабочем состоянии, увеличивают номинал резистора. В случае, если после этого транзистор продолжает сильно нагреваться, последовательно заменяют микросхему и транзистор. При монтаже транзистора обращают особое внимание на качество его крепления к корпусу коммутатора с использованием теплопроводящей пасты.
Мотор запускается только через определённые промежутки времени. Коммутатор сильно нагревается.Неисправна схема защиты коммутатора.Проверяют исправность элементов схемы защиты.
Двигатель автомобиля не заводится.Неисправны элементы коммутатора, формирующие напряжение питания датчика Холла.Проверяют исправность транзистора и остальных элементов устройства.
Искры на свечах нет.Неисправны элементы электронного коммутатора.Проверяют исправность элементов устройства. Если указанные элементы работают, а неисправность осталась, следует заменить микросхему.
Искра нестабильная.Нарушены контакты в разъемных соединениях коммутатора и датчика Холла.Проверяют качество разъемных соединений коммутатора и датчика.
Двигатель работает неустойчиво.Неисправен датчик Холла.Заменяют датчик Холла.
Нестабильная работа силовой установки.Неисправны элементы электронного коммутатора.Проверяют последовательно элементы коммутатора. Если указанные детали исправны, а неисправность не устранилась, следует заменить микросхему.

Таблица: стоимость коммутаторов

Модели коммутаторовЦена в рублях
Коммутатор ГАЗ 131.3734 Ромб400
Транзисторный 1302.3734450
133.3774 (аналог 3620.37740) ВАЗ 2108-099,Таврия (Энергомаш) (20)450
Коммутатор а/м ВАЗ 2108-2110, ВАЗ 2121 «СОАТЭ»500
0529.3734 Винница ВАЗ 2121 — 21214 НИВА500
12.3774-01 (ан.76.3774-02) ` Коммутатор ЗИЛ-130, -43410, АЗ-53, ПАЗ, ЛИАЗ, КАВЗ (Энергомаш)600
Энергомаш Коммутатор ВАЗ-2108-10, 2121,1111 (96.3734,3620.3734,76.3734) (Энергомаш) с авар.режимом и диагностикой700
Коммутатор ГАЗ 131.3734 СОАТЭ700
131.3734 Коммутатор Волга, ГАЗ, УАЗ, ИЖ, ЗИЛ-130, Москвич, ПАЗ, КАВЗ (СОАТЭ)800
Коммутатор с современной электронной базой а/м ГАЗ, УАЗ «СОАТЭ»850
Коммутатор системы зажигания ТК-200-0 / ТК-200-01-0 (аналог BU931)1000

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Принцип работы коммутатора системы зажигания


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.

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 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.Содержание статьи: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.

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.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.

В своём первоначальном виде коммутатор просуществовал достаточно долго, пока не наступила эпоха электроники. Новые технологии позволили перейти от применения батарейного зажигания к иным решениям.

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.
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.

Из недостатков таких коммутаторов следует упомянуть то, что простота конструкции не предусматривает ограничения наибольшего достижимого числа оборотов двигателя. Это обстоятельство снижает безопасность работы технического узла.

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.По своим функциональным особенностям коммутаторы подразделяют на три основных вида:
  • стандартный;
  • спортивный;
  • 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.

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.

Поэтому нужно сначала убедиться, что «виноват» именно коммутатор, или исключить его «вину» в неисправности.

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:

Принцип работы коммутатора зажигания, какие виды бывают и как проверить неисправность

Характерной особенностью автомобиля можно считать его быстрое моральное старение, но долгую жизнь. Самое современное сегодня авто, как минимум через два года будет уже уступать другим, более новым, с улучшенными характеристиками, машинам. Но и сейчас на дорогах встречаются автомобили прошлого века. Поэтому не просто интересно, но порой и необходимо, знать хотя бы в общих чертах, что собой представляют подобные транспортные средства, их устройство, особенности, в том числе и такую вещь, как простой коммутатор зажигания, значительно изменивший возможности машины.

Что собой представляет и каков принцип работы коммутатора зажигания

Ещё на самых первых автомобилях для поджигания горючей смеси использовались системы батарейного зажигания, функциональная схема которой приведена на рисунке Указанный рисунок позволяет понять, что ее работа основана на принципе самоиндукции. При разрыве цепи протекания тока в обмотке бобины 3, во вторичной наводится высоковольтная ЭДС, вызывающая появление искры на контактах свечи 2. Разрыв цепи вызывается размыканием контактов прерывателя 6.

Не касаясь достоинств или недостатков, следует отметить, что такая схема работала на автомобиле долгое время. И только появление новой элементной базы, дало толчок дальнейшему развитию подобного устройства, сохранив первоначальный принцип его работы.

Электронный коммутатор зажигания – следующий шаг в развитии

Самый простой и напрашивающийся вариант – использование транзисторных ключей для управления токами, протекающими через катушку зажигания. Так появился электронный коммутатор напряжения. Схема подобного простого устройства приведена ниже: Коммутатор не влияет на первоначальный принцип работы, основанный на электромагнитной индукции. Роль электронных ключей, в качестве которых использованы транзисторы VT1 и VT2, заключается в том, чтобы уменьшить нагрузку на контакты прерывателя S1 и увеличить ток, протекающий через обмотку катушки L1. Следствием такого технического решения стало:

  • повышение надежности работы всей системы зажигания;
  • обеспечение возможности ее работы на больших оборотах двигателя и при высокой скорости движения;
  • повышение степени сжатия.

Каким может быть коммутатор системы зажигания

Приведенная выше схема коммутатора – лишь один из вариантов, как может быть реализовано устройство зажигания. Это выполняется с использованием:

  1. транзисторов;
  2. тиристоров:
  3. гибридных элементов;
  4. бесконтактных датчиков.

Транзисторная схема коммутатора рассмотрена выше, тиристорная схема использует накопление энергии в конденсаторе, а не в электромагнитном поле катушки зажигания. В ходе работы тиристорной системы, при поступлении управляющих сигналов, схема подключает заряженный конденсатор к обмоткам катушки, через которую он и разряжается, вызывая появление искры. Не касаясь достоинств и недостатков, которыми обладает та или иная схема, достаточно сказать, что любое подобное устройство обеспечивает значительное улучшение всех параметров системы зажигания, а коммутатор со временем вытеснил обычное батарейное зажигание.

Однако необходимо отметить и ещё один этап развития системы, и коммутатора в частности. Использование электронных компонентов и введение в конструкцию автомобиля коммутатора, позволило со временем отказаться от контактного прерывателя напряжения и заменить его бесконтактным датчиком. Такая система, в отечественных автомобилях, впервые была применена в машинах ВАЗ, в частности ВАЗ 2108. Подобный принцип работы, когда коммутатор получает сигналы от специального узла, на ВАЗ 2108 реализован с использованием датчика Холла. При рассмотрении вариантов, каким может быть устройство коммутатора, нельзя обойти вниманием развитие самой системы зажигания. Основной принцип, который реализуется при ее построении – повышение надежности и эффективности работы всей системы. Достигается это применением микропроцессорных систем, использующих показания многочисленных датчиков. Для работы с такими системами требуется, как минимум, двухканальный коммутатор, а в последнее время и отдельная катушка, и коммутатор на каждую свечу.

Такой подход – двухканальный коммутатор (в дальнейшем и многоканальный) позволяет обеспечить:

  • более мощную искру;
  • исключение потерь в трамблере;
  • стабильный холостой ход;
  • улучшенный пуск при пониженной температуре;
  • снижение расхода топлива.

Стоит отметить, что двухканальный коммутатор позволяет избавиться от бегунка.

Как определить неисправность коммутатора зажигания

Введение в конструкцию автомобиля коммутатора зажигания, особенно на отечественных авто семейства ВАЗ, позволило повысить их надежность. И хотя первым серийным автомобилем с электронной системой зажигания был ВАЗ 2108, подобные устройства стали ставиться на многих других машинах, в первую очередь на классику. Однако использование такого достаточно сложного изделия привело к тому, что найти возникающую неисправность, а также проверить и отремонтировать коммутатор стало возможным по большей части только в условиях специализированных центров. Внешними признаками, свидетельствующими, что появилась неисправность, могут быть:

  1. двигатель не заводится, искры на свечах нет;
  2. мотор заводится, но глохнет через несколько минут;
  3. мотор работает неустойчиво, если коммутатор заменить на заведомо исправный, дефект устраняется.

Самый простой способ выявить неисправность и проверить коммутатор, как уже отмечено, – установить заведомо исправный. Из-за достаточно низкого качества коммутаторов, поступающих на комплектацию автомобилей семейства ВАЗ, в том числе и ВАЗ 2108, водителям приходится возить с собой дополнительные коммутаторы для замены отказавшего. Однако существует и косвенный принцип оценки, позволяющий проверить работоспособность изделия и выявить его неисправность. Для этого можно воспользоваться показаниями вольтметра в комбинации прибора. Надо включить зажигание, при этом стрелка установится посередине шкалы, а немного погодя качнется вправо (из-за отключения питания катушки при неработающем двигателе). Такое поведение стрелки свидетельствует, что неисправность в коммутаторе отсутствует.

В том случае, когда вольтметра нет, чтобы проверить зажигание, потребуется контрольная лампа. Один ее конец присоединяется на массу, другой – к выходу катушки, соединенному с клеммой 1 коммутатора. Если включить зажигание, то при исправном коммутаторе через некоторое время лампа станет гореть ярче.

Однако, в некоторых случаях, неисправность зажигания не связана с отказом коммутатора. Надо проверить состояние проводов, в первую очередь контакт с массой и состояние разъемов. Также необходимо проверить датчик Холла.

Появление в конструкции автомобиля, в том числе и отечественного ВАЗ 2108, коммутатора напряжения, явилось закономерным результатом развития системы зажигания. Дальнейшим ее улучшением стало использование сначала двухканальных, а затем многоканальных коммутаторов для повышения эффективности работы.

Принцип работы коммутатора автомобильной системы зажигания

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.

Коммутатор системы зажигания

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.



Первичный контур системы зажигания.

Первичная цепь состоит из аккумулятора, переключателя зажигания, резистора, модуля зажигания или контактных точек и первичной проводки катушки. Они покрываются в том порядке, в котором через них проходит электричество. Напряжение первичной цепи низкое, работает от батареи 12 вольт. Проводка в этой схеме покрыта тонким слоем изоляции для предотвращения коротких замыканий.



Аккумулятор.


Чтобы лучше понять работу первичных цепей системы зажигания, мы начнем с батареи и проследим прохождение электричества через систему.Аккумулятор является источником электроэнергии, необходимой для работы системы зажигания. Аккумулятор накапливает и вырабатывает электричество за счет химического воздействия. Когда он заряжается, он преобразует электричество в химическую энергию. Когда он разряжается (вырабатывая ток), батарея преобразует химическую энергию в электричество. Для правильной работы батарея должна быть в таком состоянии или заряжена, чтобы производить максимальную электрическую мощность.

Выключатель зажигания.

Первичный контур начинается от аккумуляторной батареи и течет к замку зажигания.Он контролирует поток электроэнергии через терминалы. Выключатель зажигания может иметь дополнительные клеммы, которые подают электричество в другую систему автомобиля при включении ключа. Большинство выключателей зажигания установлено на рулевой колонке.

Резистор.


Некоторые системы зажигания включали резистор в свои первичные цепи. Электричество течет от замка зажигания к резистору. Резисторы контролируют количество тока, поступающего на катушку. Это может быть калиброванный резистивный провод или балластный тип.

Большинство резисторов просто состоят из калиброванного провода резистора, встроенного в жгут проводов между переключателем зажигания и катушкой. Провод сопротивления понижает напряжение аккумуляторной батареи примерно до 9,5 В при нормальной работе двигателя. Однако, когда двигатель запускается, катушка получает полное напряжение батареи от байпасного провода, байпасный провод подает на катушку полное напряжение батареи от переключателя зажигания и соленоида стартера, пока двигатель проворачивается. когда ключ отпущен, цепь получает питание через провод сопротивления.

Балластный резистор, который используется на некоторых автомобилях, является термочувствительным блоком переменного сопротивления. Балластный резистор предназначен для нагрева на низких оборотах двигателя, когда через катушку будет протекать больший ток. По мере того, как он нагревается, значение его сопротивления увеличивается, в результате чего меньшее напряжение проходит через катушку. По мере увеличения оборотов двигателя продолжительность протекания тока уменьшается. Это вызывает понижение температуры. При понижении температуры резистор позволяет напряжению на катушке увеличиваться.

На высокой скорости, когда требуется более горячая искра, катушка получает полное напряжение батареи. Балластный резистор представляет собой катушку из никель-хромовой или нихромовой проволоки. Свойства нихромовой проволоки имеют тенденцию увеличивать или уменьшать напряжение прямо пропорционально теплу проволоки. На следующем рисунке показано, что в некоторых транзисторных системах зажигания используются два балластных резистора для управления напряжением катушки. От резистора ток идет к катушке. В большинстве современных автомобилей с электронным зажиганием резистор в цепи зажигания не используется.Большинство современных электронных систем зажигания постоянно используют полное напряжение батареи.

Принцип работы балластного резистора. A - Это иллюстрирует длительную пульсацию тока

, проходящего через провод специального балластного резистора при низких оборотах двигателя

. Ток нагревает специальный провод и снижает величину тока, достигающего

катушки, B - Это иллюстрирует короткую пульсацию

на высоких скоростях. Это позволяет проводу остыть, и через катушку течет более сильный ток

.

Катушка зажигания.

Первичная цепь ведет от переключателя зажигания или резистора к катушке зажигания. Катушка зажигания на самом деле представляет собой трансформатор, способный повышать напряжение батареи до 100 000 вольт, хотя большинство катушек вырабатывают около 50 000-60 000 вольт. Катушки различаются по размеру и форме, чтобы соответствовать требованиям различных транспортных средств.

Конструкция змеевика.

Катушка со специальным ламинированным железным сердечником. Вокруг этого центрального сердечника намотаны многие тысячи витков очень тонкой медной проволоки.Эта тонкая проволока покрыта тонким слоем высокотемпературного изоляционного лака. Один конец тонкого провода подключается к клемме высокого напряжения, а другой - к проводу первичной цепи внутри катушки. Все эти витки тонкой проволоки от так называемой вторичной обмотки.

Несколько сотен витков более тяжелого медного провода намотаны вокруг обмотки вторичной катушки. Каждый конец подключен к клемме первичной цепи на катушке. Эта обмотка также изолирована.Витки более тяжелого провода от первичной обмотки.

Сердечник с присоединенной вторичной и первичной обмотками помещен внутри многослойной железной оболочки. Задача оболочки - помочь сконцентрировать магнитные силовые линии, которые будут развиваться обмотками. Затем все это устройство помещается в стальной, алюминиевый или бакелитовый корпус. В некоторых конструкциях катушек корпус заполнен маслом или парафиноподобным материалом. В других конструкциях обмотки катушек заключены в тяжелый пластик. Змеевик герметизирован, чтобы предотвратить попадание грязи или влаги.Клеммы первичной и вторичной обмоток тщательно герметизированы, чтобы выдерживать вибрацию, нагревание, влагу и нагрузки высокого индуцированного напряжения.

Несколько различных катушек зажигания и их конструкция.

A - Выносная высокоэнергетическая катушка зажигания (HEI)

B - Конструкция катушки HEI в разрезе.

C-образный разрез катушки обычного типа.

Работа катушки.

При включении зажигания ток течет через первичные обмотки катушки на землю.Когда через провод течет ток, вокруг проводника создается магнитное поле. Поскольку в первичных обмотках несколько сотен витков провода, создается сильное поле. Это магнитное поле окружает как вторичную, так и первичную обмотки. Если происходит быстрое и четкое прерывание тока на его пути к земле после прохождения через катушку, магнитное поле схлопнется в ламинированном железном сердечнике.

Когда поля исчезают через первичную обмотку, напряжение в первичных обмотках будет увеличиваться.Это называется самоиндукцией, поскольку первичные обмотки создают собственное повышение напряжения. Напряжение, индуцированное в первичных обмотках, составляет около 200 вольт. Поскольку он состоит всего из нескольких сотен витков провода, самоиндукция не влияет на работу вторичной обмотки, но может вызвать точечное искрение в системе точек контакта.

Когда магнитное поле схлопывается, оно проходит через вторичную обмотку, производя крошечный ток на каждом витке. Вторичные обмотки содержат тысячи витков провода, так как напряжение каждого витка провода умножается на количество витков.Это может привести к возникновению напряжения, превышающего 100 000 вольт. Это называется индукцией. Высокое напряжение, создаваемое вторичными обмотками, выходит из вывода катушки высокого напряжения и направляется к свечам зажигания.

Большинство катушек имеют клеммы первичной обмотки, отмеченные (+) и (-). Знак «плюс» указывает на положительный результат, а «минус» - на отрицательный. Катушка должна быть установлена ​​в первичной цепи в соответствии с заземлением батареи. Это совмещение положительной и отрицательной клемм заземлено, отрицательная клемма катушки должна быть подключена через модуль зажигания или распределитель к земле, если применимо.Это сделано для обеспечения правильной полярности свечи зажигания.

Схема подключения, показывающая, как катушка индуцирует ток

, протекающий во вторичной катушке.

Работа катушки зажигания. 1-первичная обмотка. 2- Вторичная обмотка

. Ток теперь покидает кишечную палочку на своем пути, чтобы зажечь свечи

через распределитель.

Фактический выход катушки.

Даже несмотря на то, что выходное напряжение некоторых катушек может превышать 100 000 вольт, катушка вырабатывает напряжение, достаточное только для возникновения искры.Оно может составлять всего 2000 вольт на холостом ходу на более старом автомобиле без средств контроля выбросов или до 60 000 вольт на новом автомобиле с максимально обедненной смесью и под нагрузкой. Для управления мощностью катушки у большинства двигателей есть распределитель. Задача распределителя - привести в действие катушку и распределить ток высокого напряжения на правую свечу зажигания в нужное время.

Обрушение первичного поля. Когда первичная цепь

разрывается, магнитное поле разрушается через вторичную обмотку

к сердечнику.

Способы отключения тока.

Чтобы вызвать коллапс магнитного поля катушки, ток через первичные обмотки должен быть мгновенно и чисто прерван, без пробоя (скачки тока или дуги в пространстве) в точке отключения в течение примерно 75 лет. потоки тока контролировались с помощью набора контактных точек для разрыва потока и сжатия первичного поля катушки. За последние 20 лет системы контактных точек были заменены электронными системами зажигания, в которых для управления первичной цепью используются транзисторы.

Электронное зажигание может производить искру высокого напряжения, необходимую для воспламенения бедных смесей, используемых в современных транспортных средствах. В то время как старая система точек контакта могла производить не более 20 000 или 30 000 вольт, электронные системы зажигания позволяют использовать до 100 000 вольт. Все современные автомобили используют системы зажигания с электронным управлением первичной цепью, основное различие между системами зажигания в точке контакта и электронными системами зажигания заключается в методе прерывания первичной цепи катушки.

Контактный пункт.

Контактные точки, используемые на старых автомобилях, представляли собой простой механический способ замыкания и размыкания первичной цепи катушки. Стационарная деталь заземлена через монтажную пластину точки контакта распределителя. Этот раздел предназначен только для настройки начальной точки.

Вторая деталь - подвижная точка контакта. Поворачивается на стальной стойке. Волоконная пружина прижимает подвижный контактный рычаг к неподвижному блоку, заставляя две точки контакта касаться друг друга.Подвижный рычаг выталкивается наружу кулачками распределителя, которые поворачиваются за счет того, что вал распределителя открывает и закрывает точки при вращении. Количество лепестков соответствует количеству цилиндров.

Типовая конструкция точки контакта. Большинство из них включает регулируемую точку

в регулируемую опорную базу. Технические характеристики зазора средней точки

(от 0,018 до 0,022 дюйма)

Кулачок вращается и перемещает контактный рычаг через оптоволоконный блок трения. Он прикреплен к контактному рычагу и трется о кулачок.Для уменьшения износа на блоке используется высокотемпературная смазка. Подвижный контактный рычаг изолирован, поэтому, когда первичная цепь не будет заземлена, точки контакта соприкасаются.

Контактный пункт Жилая.

Число градусов, на которое кулачок распределителя поворачивается от момента закрытия до момента, когда они снова откроются, называется задержкой и иногда упоминается, поскольку это влияет на магнитное накопление первичных обмоток. Чем дольше точки закрыты, тем больше магнитное накопление.Однако слишком долгая выдержка может привести к возникновению точечной дуги и возгоранию. Если задержка слишком мала, точки откроются и схлопнут поле до того, как в нем накопится достаточно напряжения, чтобы произвести удовлетворительную искру.

При установке габаритов точки контакта по мере уменьшения габаритов время задержки увеличивается. Когда габарит увеличен, задержка уменьшается. Задержка не может быть отрегулирована в электронных системах зажигания, но может быть измерена для помощи при диагностике. При установке точек всегда проверяйте спецификацию производителя на задержку.

Эти точки зажигания закрываются на 1 и остаются закрытыми, когда кулачок поворачивается

на 2. Число градусов, образованных этим углом, определяет

выдержки.

Конденсатор.

Конденсатор, иногда называемый конденсатором, поглощает избыточный первичный ток при размыкании точек контакта. Конденсатор предотвращает точечное искрение и, как следствие, перегрев, точечную коррозию и чрезмерный износ. Помимо увеличения срока службы точки контакта, конденсатор позволяет магнитному полю катушки быстро разрушаться, вызывая сильную мгновенную искру.

Большинство конденсаторов состоит из двух листов очень тонкой фольги, разделенных двумя или тремя слоями изоляции. Фольга и изоляция скручены в цилиндрическую форму. Затем цилиндр помещается в небольшой металлический корпус и герметизируется для предотвращения проникновения влаги. Близкое расположение полос фольги создает емкость или способность притягивать электроны.

Когда точки замкнуты, конденсатор активен, так как магнитное поле катушки начинает нарастать, когда точки открываются, магнитное поле начинает коллапсировать, а напряжение в первичных обмотках возрастает из-за самоиндукции.Если бы конденсатор не использовался, напряжение в первичной цепи было бы дугой в точках, потребляя энергию катушки до того, как магнитное поле пройдет через вторичные обмотки.

Однако конденсатор притягивает избыточное первичное напряжение, предотвращая дугу в точках. К тому времени, когда конденсатор полностью зарядился, точки слишком сильно разомкнули ток, чтобы дуга магнитного поля схлопывалась через вторичные обмотки, создавая быструю сильную искру.

Конденсаторный блок герметично заключен в металлический корпус.Обратите внимание на

, как конденсатор прикреплен к распределителю.

Электронное зажигание.

Схема на рисунке представляет собой простую электронную схему зажигания. Обратите внимание, что нет никаких механических устройств для замыкания и размыкания цепи. Весь процесс осуществляется в электронном виде. Ток течет от замка зажигания через модуль зажигания к катушке. Модуль зажигания содержит электронные компоненты, которые заставляют катушку производить искру высокого напряжения. Модули зажигания обрабатывают входные данные от других компонентов зажигания.

Схема, показывающая поток мощности через один тип электронной цепи зажигания

.

Модули зажигания иногда устанавливаются на брандмауэре двигателя или на внутреннем крыле, чтобы защитить их от чрезмерного нагрева двигателя. Остальные модули расположены в распределителе, установлены снаружи на корпусе распределителя или как часть узла змеевика. Ток от замка зажигания поступает в модуль и проходит через силовой транзистор, прежде чем достигнет катушки. Силовой транзистор действует как проводник, пропуская полный ток в цепи.Это начинает нарастание магнитного поля в катушке.

Когда силовой транзистор сигнализируется срабатывающим устройством и другими схемами модуля, он становится изолятором. Поскольку ток течет через изолятор, это останавливает протекание тока через первичную цепь катушки. Когда ток прекращается, магнитное поле схлопывается, создавая ток высокого напряжения во вторичных обмотках. После завершения схлопывания катушки процесс повторяется, поскольку ток через силовой транзистор снова начинается.


A и B - Покомпонентные изображения распределителя в сборе, в котором находится электронный модуль зажигания

.

C - Схема системы зажигания с электронным модулем зажигания

.

Электронные пусковые устройства.

Электронные пусковые устройства посылают ток сигнала на модуль зажигания, который затем разрывает первичную цепь. Детали спускового устройства не изнашиваются, что дает им гораздо больший срок службы, чем контактные точки, поскольку спусковое устройство не меняется.Это улучшает характеристики двигателя, уровень выбросов и надежность. В настоящее время используются три типа пусковых устройств:

  • Магнитное.
  • Эффект Холла.
  • Оптический.

Большинство пусковых устройств приводится в действие вращением вала распределителя. Некоторые пусковые устройства установлены в блоке цилиндров или на нем и приводятся в действие вращением коленчатого и / или распределительного вала.

Магнитный датчик.

Магнитный датчик установлен в распределителе и реагирует на скорость распределителя, которая составляет половину скорости вращения коленчатого вала, этот датчик вырабатывает переменный ток.Выделяемый ток невелик (около 250 милливольт), но его легко считывает модуль зажигания. Узел вращающегося зуба называется реле или спусковым колесом. Стационарный узел называется приемной катушкой или статором.

Воздушный зазор между вращающимися и неподвижными зубьями предотвращает физический контакт и исключает износ. Когда зуб реактора совмещается с зубцом датчика, сигнал напряжения отправляется на модуль зажигания, который выключает силовой транзистор и прерывает первичный ток в катушке зажигания, вызывая зажигание свечи зажигания.Некоторые датчики устанавливаются возле коленчатого вала. реактивное колесо является частью коленчатого вала и находится в его средней точке. Между этим датчиком и реактором также существует воздушный зазор. Когда датчик находится в середине каждого слота, транзистор отключается и прерывает ток в катушке зажигания, в результате чего загорается свеча зажигания. Воздушный зазор имеет решающее значение для всех магнитных датчиков и должен быть установлен в соответствии со спецификацией.

Несколько различных магнитных датчиков положения коленчатого вала

Датчики. A - Между реактором

и приемной катушкой имеется воздушный зазор.Устанавливается на распределителе

B - Этот датчик

формирует переменный ток. C - Датчик положения и реактор, расположенный на

коленчатом валу.

Переключатель на эффекте Холла.

Переключатель Холла может быть установлен в распределителе или на коленчатом валу. Датчик Холла представляет собой тонкую пластину из полупроводникового материала, на которую постоянно подается напряжение. Напротив датчика расположен магнит, между датчиком и магнитом есть воздушный зазор.Магнитное поле воздействует на датчик до тех пор, пока между датчиком и магнитом не появится металлический язычок, обычно называемый заслонкой. Этот металлический язычок не касается магнита или датчика. Когда контакт между магнитным полем и датчиком прерывается, его выходное напряжение уменьшается. Это сигнализирует модулю зажигания о необходимости выключить силовой транзистор. Это прерывает первичный ток в катушке зажигания, вызывая ее возгорание.

A - Магнитное поле может воздействовать на датчик Холла.

B-Когда металлический язычок, прикрепленный к валу распределителя

, вращается между магнитом и датчиком Холла, магнитное поле

прерывается.Катушка зажигания посылает распределителю высокое напряжение

каждый раз, когда магнитное поле прерывается

Оптический датчик

.

Оптический датчик обычно находится в распределителе. Пластина ротора имеет множество прорезей, через которые свет проходит от светодиода (LED) к фоточувствительному диоду (светоприемник). Когда пластина ротора вращается, она прерывает световой луч от светодиода к фотодиоду. Когда фотодиод не обнаруживает свет, он посылает сигнал напряжения на модуль зажигания, заставляя его зажигать катушку.

Оптический датчик положения коленчатого вала использует светодиод для передачи луча

света на фотодиод через прорези в пластине ротора.

Пластина ротора, используемая с оптическим датчиком. Обратите внимание на расстояние между прорезями

.

Система зажигания без распределителя.

Система зажигания без распределителя не имеет распределителя. В нем используется датчик положения коленчатого вала, который является магнитным датчиком переключателя на эффекте Холла. Датчик коленчатого вала установлен на блоке двигателя или в нем.Некоторые системы без распределителя имеют второй датчик на распределительном валу. датчик выполняет ту же работу, что и приемная катушка или переключатель на эффекте Холла в распределителе, соответствует ходу. Преимущество этой системы - отсутствие распределителя или узла, ротора и крышки распределителя.

Электрический сигнал генерируется всякий раз, когда коленчатый вал вращается, и сигнал отправляется на модуль зажигания и / или бортовой компьютер. Этот сигнал позволяет компьютеру определять положение каждого поршня в двигателе.В системах с датчиками коленчатого и распределительного валов показания обоих датчиков используются для определения положения поршня. Вход датчика может также использоваться компьютером для определения числа оборотов двигателя и величины опережения угла опережения зажигания.

A - Схема электронной системы зажигания без распределителя зажигания.

B - Один из возможных вариантов расположения компонентов для системы зажигания без распределителя.

Система зажигания без распределителя создает высоковольтную свечу зажигания с использованием нескольких катушек зажигания. На каждые два цилиндра приходится одна катушка зажигания.Версия с четырьмя цилиндрами имеет две катушки, шестицилиндровый - три катушки, а V-B использует четыре катушки, необходимо использовать несколько катушек, поскольку нет крышки распределителя и ротора для распределения искры.

Все катушки зажигания без распределителя имеют две разрядные клеммы. Эти клеммы подключаются к двум свечам зажигания двигателя через обычные провода резисторной свечи. Когда катушка зажигается, искра выходит из одной клеммы, проходит через провод свечи зажигания и возвращается к другой клемме катушки через блок двигателя, при этом другой провод свечи зажигания фактически зажигает обе свечи одновременно. .Провода катушки расположены так, что катушка зажигает одну свечу в верхней части такта выпуска, не влияет на работу двигателя и часто называется отработанной искрой. Поскольку для перескока язычка свечи зажигания на такте выпуска требуется очень небольшое напряжение, катушка достаточно мощная, чтобы зажигать обе свечи.

Интегрированная система прямого зажигания представляет собой разновидность безраспределительной системы зажигания. В этой системе вместо проводов свечей зажигания используются токопроводящие полоски для передачи электричества от катушек к свечам зажигания.Как и во всех безраспределительных системах, каждая катушка обслуживает две свечи зажигания.

Изображение системы прямого зажигания в разобранном виде. Эта установка с двумя катушками

для использования с четырехцилиндровым двигателем.

Система прямого зажигания.

Система прямого зажигания аналогична системе зажигания без распределителя. Однако в системе прямого зажигания на каждую свечу зажигания приходится по одной катушке. Между катушками и свечами не используются провода свечей зажигания или другие проводники. Вместо этого башни катушек подключаются непосредственно к свечам зажигания.

Покомпонентное изображение, показывающее расположение катушки и свечи зажигания

для одного цилиндра двигателя V-B с прямым зажиганием

. Каждая свеча в этом двигателе имеет свою катушку

.

Вы проследили прохождение тока через первичную систему.

Пройдя через контактный модуль или точки контакта, он возвращает

аккумулятор через металлические части автомобиля, к которым он заземлен.

Теория работы высоконагруженной магнитной системы - переключатели зажигания

Все блоки в системе зажигания самолета управляются переключателем зажигания.Тип используемого переключателя зависит от количества двигателей на самолете и типа используемых магнето. Однако все переключатели включают и выключают систему примерно одинаково. Выключатель зажигания отличается по крайней мере в одном отношении от всех других типов выключателей: когда ключ зажигания находится в выключенном положении, цепь замыкается через выключатель на массу. В других электрических переключателях выключенное положение обычно размыкает или размыкает цепь.

Выключатель зажигания имеет одну клемму, подключенную к первичной электрической цепи между катушкой и точками контакта выключателя.Другой вывод переключателя подключен к наземной конструкции самолета. Как показано на рис. 4-15, замкнуть первичную цепь можно двумя способами:

  1. Через замкнутый выключатель на массу и
  2. через замкнутый выключатель зажигания на землю.

На рис. 4-15 показано, что первичный ток не прерывается при размыкании контактов выключателя, поскольку еще есть путь к земле через замкнутый или выключенный переключатель зажигания. Поскольку первичный ток не прекращается, когда точки контакта размыкаются, не может быть внезапного схлопывания магнитного поля первичной катушки и высокого напряжения, индуцированного во вторичной катушке для зажигания свечи зажигания.

Рисунок 4-15. Типичный выключатель зажигания в выключенном положении.

Когда магнит вращается за положение электрического зазора (E-зазора), происходит постепенный пробой поля первичного магнитного потока. Но этот пробой происходит так медленно, что индуцированное напряжение становится слишком низким для зажигания свечи зажигания. Таким образом, когда ключ зажигания находится в выключенном положении с замкнутым переключателем, точки контакта так же полностью закорочены, как если бы они были удалены из цепи, и магнето не работает.

Когда ключ зажигания помещается в положение «включено», выключатель разомкнут, прерывание первичного тока и быстрое падение магнитного поля первичной катушки снова контролируются или запускаются размыканием точек контакта выключателя.[Рисунок 4-16] Когда переключатель зажигания находится в положении «включено», переключатель абсолютно не влияет на первичный контур.

Рисунок 4-16. Типичный выключатель зажигания включен.

Выключатель зажигания / стартера или выключатель магнето управляет включением и выключением магнето, а также может подключать соленоид стартера для его поворота. Когда пусковой вибратор, коробка, излучающая пульсирующий постоянный ток (DC), используется на двигателе, переключатель зажигания / стартера используется для управления вибратором и точками замедления.Эта система подробно описывается далее в этой главе. Некоторые переключатели зажигания и стартера имеют функцию включения зажигания во время цикла запуска. Эта система позволяет дополнительному топливу распыляться во впускной канал цилиндра во время цикла запуска.

Летный механик рекомендует

ПЕРВИЧНОЕ ЗАЖИГАНИЕ

Общее описание
Система зажигания - это система зажигания топливовоздушной смеси. Системы зажигания хорошо известны в области двигателей внутреннего сгорания, таких как те, которые используются в бензиновых (бензиновых) двигателях, используемых для питания большинства автомобилей.Система зажигания разделена на две электрические цепи - первичную и вторичную цепи. Первичная цепь находится под низким напряжением. Эта схема работает только от аккумуляторной батареи и управляется выключателями и выключателем зажигания.

Принцип работы первичной цепи зажигания
Катушка является сердцем системы зажигания. По сути, это не что иное, как трансформатор, который забирает 12 вольт от батареи и увеличивает его до точки, при которой свеча зажигания срабатывает до 40 000 вольт.Термин «катушка», возможно, неверен, поскольку на самом деле существует две катушки с проволокой, намотанной вокруг железного сердечника. Эти катушки изолированы друг от друга, и весь узел заключен в маслонаполненный корпус. Первичная катушка, состоящая из относительно небольшого количества витков толстого провода, подключена к двум первичным клеммам, расположенным наверху катушки. Вторичная катушка состоит из множества витков тонкой проволоки. Он подключается к высоковольтному соединению в верхней части змеевика (башня, в которую вставляется провод катушки от распределителя).

Системы зажигания можно разделить на следующие типы:

  • Распределитель системы зажигания
  • Система прямого зажигания (DI)
  • Тип
  • Coil-on-Plug (COP) - индивидуальная катушка для каждого цилиндра, и блок катушек устанавливается непосредственно над свечами зажигания.
  • Отдельная катушка для каждого цилиндра с отдельными выводами HT (высокого напряжения).
  • DIS-Wasted Spark Ignition - отдельная катушка для каждых двух цилиндров.
    Синхронное зажигание с двумя выводами катушки вторичной обмотки.

Распределитель зажигания
Распределительная система зажигания является наиболее распространенной системой зажигания для автомобилей раннего модельного года. В распределительных системах зажигания используется одна катушка, которая зажигает одну свечу за раз только на такте сжатия. Для просмотра первичной схемы зажигания необходимо отслеживать сигнал напряжения на отрицательной стороне первичной цепи катушки и идентифицировать пусковой цилиндр с помощью датчика частоты вращения.
Классическая или обычная система зажигания состоит из следующих компонентов: катушки зажигания, распределителя зажигания, свечей зажигания, высоковольтных проводов и некоторых средств управления первичной цепью зажигания.Первичная цепь катушки зажигания может содержать: точки, точки, управляющие транзистором, транзистор, управляемый другими средствами (без прерывателя) или электронное зажигание. В системах точечного зажигания ток в первичной цепи регулируется механическим переключателем (или прерывателем). Механические точки могут управлять переключающим транзистором, который открывает и закрывает первичную цепь катушки зажигания. В транзисторах без прерывателя и электронном зажигании для управления переключающим транзистором можно использовать эффект Холла, датчик переменного сопротивления (VRS) или оптический датчик.
Ток течет от положительной клеммы аккумуляторной батареи, через переключатель зажигания и / или реле, через предохранитель и далее на положительную клемму катушки зажигания. Ток возвращается к аккумулятору через отрицательный вывод катушки зажигания, через переключающее устройство (точки или транзистор) через шасси автомобиля и на отрицательный вывод аккумулятора. Пока в первичной цепи протекает ток, в катушке зажигания создается магнитное поле. Из-за индуктивности катушки зажигания требуется некоторое время (1-6 мс, в зависимости от конструкции), чтобы первичный ток достиг своего номинального значения.Когда первичный ток прерывается, магнитное поле быстро разрушается (примерно за 20 мкСм), и в первичной обмотке индуцируется высокое напряжение (противодействующая электродвижущая сила CEMF). Это напряжение преобразуется во вторичную обмотку в очень высокое напряжение. Амплитуда этого напряжения зависит от соотношения витков (обычно 100: 1). Следовательно, первичное напряжение 300 В будет составлять 30 000 В во вторичной обмотке. Напряжение будет расти только до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя искрового промежутка - напряжение зажигания свечи зажигания.

Система прямого зажигания (DI)

В системах

COP используется одна отдельная катушка для каждой свечи зажигания. Каждая катушка расположена непосредственно над свечой зажигания и не использует никаких внешних проводов свечи зажигания. Каждый блок катушек также имеет независимую первичную цепь, которую необходимо тестировать индивидуально.
Отдельная катушка зажигания за один рабочий цикл двигателя генерирует одну искру зажигания. Следовательно, в индивидуальных системах зажигания требуется синхронизация работы катушек с положением распределительного вала.
При подаче напряжения на первичную катушку ток начинает течь по первичной катушке, и из-за этого в сердечнике катушки изменяется значение магнитного потока. Изменение величины магнитного потока в сердечнике катушки приводит к возникновению напряжения положительной полярности на вторичной катушке. Поскольку скорость нарастания тока в первичной обмотке мала, напряжение, возникающее на вторичной обмотке, невелико - в соответствии с 1… 2 кВ. Но в определенных условиях значение напряжения может быть достаточным для преждевременного возникновения искры между электродами свечи зажигания и, как следствие, слишком раннего воспламенения топливовоздушной смеси.Во избежание возможных повреждений двигателя из-за несвоевременного возникновения искры следует исключить образование искры между электродами свечи зажигания при подаче напряжения на первичную обмотку. В отдельных системах зажигания возникновение этой искры предотвращается с помощью встроенного диода EFU в катушку зажигания, последовательно включенного в цепи вторичной катушки.
В момент замыкания выходного каскада зажигания резко прерывается ток в первичной цепи, и магнитный поток стремительно уменьшается.Такое быстрое изменение величины магнитного потока приводит к возникновению высокого напряжения на вторичной обмотке катушки зажигания (при определенных условиях напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания может достигать 40… 50 кВ). Когда это напряжение достигает значения, обеспечивающего образование искры между электродами свечи зажигания, сжатая в цилиндре воздушно-топливная смесь воспламеняется от искры между электродами свечи зажигания.
В некоторых системах катушки не расположены непосредственно над каждой свечой зажигания, и используются внешние провода свечи зажигания HT.Каждый блок катушек также имеет независимую первичную цепь, которую необходимо тестировать индивидуально.

DIS-ненужное искровое зажигание

Системы зажигания

DIS используют одну катушку на каждые два цилиндра, также называемые системами «отработанной искры». Система с отработанной искрой зажигает по одной катушке для каждой пары цилиндров, находящихся в верхней мертвой точке (ВМТ) одновременно. Эти пары цилиндров называются «напарниками». Один цилиндр находится в ВМТ такта сжатия, а другой - в ВМТ такта выпуска.Искра в цилиндре в ВМТ на такте сжатия воспламеняет топливовоздушную смесь для выработки энергии. Искра в цилиндре в ВМТ на такте выпуска является «потраченной впустую», отсюда и название «отработанная искра». Каждая катушка DIS с отработанной искрой соединена последовательно с двумя свечами зажигания. Когда катушка срабатывает, вторичный ток создает искру высокого напряжения в зазорах обеих свечей. Одна вилка срабатывает с традиционной прямой полярностью системы зажигания: с отрицательной (-) на положительную (+), другая вилка срабатывает с противоположной полярностью: с положительной (+) на отрицательную (-) Таким образом, одна вилка всегда зажигается с тем, что всегда было. называется «обратной полярностью».«Напряжение катушки DIS достаточно велико, однако, чтобы гарантировать, что доступное напряжение всегда будет достаточно высоким, чтобы запустить свечу с обратной полярностью, когда она находится на такте сжатия.


Рис.1 Форма волны первичного зажигания

1. Замыкается внутренний переключатель ЭБУ. Ток устремляется в катушку и начинает нарастать, поэтому напряжение падает близко к земле и остается там до искры зажигания.
2. Катушка теперь насыщена электричеством, на что указывает скачок напряжения.
Катушка больше не заряжается благодаря ЭБУ.
3. Переключатель ЭБУ размыкается, высвобождая весь накопленный ток. Сила тока падает как скала, а напряжение стремительно растет.
4. Линия искры указывает длину искры на свече.
5. Когда для искры остается недостаточно мощности, остаточная мощность отключается, и событие начинается заново.

Процедура проверки работоспособности первичной цепи зажигания

- Измерения омметром и вольтметром первичной обмотки катушки зажигания -

  • Измерьте сопротивление первичной обмотки катушки омметром.Нормальное сопротивление должно быть менее 1 Ом.
  • Включите зажигание, но не запускайте двигатель.
  • Используйте вольтметр, чтобы проверить, приложено ли напряжение аккумулятора к положительной клемме катушки (обычно «2») и заземлению шасси.

- Измерения осциллографом -

Чтобы выполнить диагностику первичного напряжения систем зажигания, необходимо контролировать форму волны заряда первичной обмотки катушек зажигания, вставив зонд (ы) в (каждую из) отрицательную клемму (ы) первичной обмотки.Если модуль зажигания (выключатель питания ЭБУ) не объединен в один блок с первичной обмоткой катушки, можно наблюдать как первичное напряжение, так и первичный ток.

1. Измерение первичного напряжения
- Подключите активный измерительный провод к отрицательной клемме катушки зажигания (обычно «1»), а провод заземления - к заземлению шасси.
Важное примечание: Для измерения первичного напряжения диапазон входного напряжения осциллографа должен быть установлен на ± 400 В.

2. Измерение первичного тока
- Подключите токоизмерительные клещи переменного тока к другому каналу осциллографа. Диапазон ± 20 А.
- Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу.
- Сравните результат с осциллограммой на рис. 2.


Рис.2

Примечание. Первичное напряжение может возрасти до 380 В, а первичный ток - от 8 А до 12 А.

Если модуль зажигания (выключатель питания ЭБУ) объединен в один блок с первичной обмоткой катушки, то диагностику первичного напряжения зажигания провести невозможно.В этом случае с помощью токовых клещей можно наблюдать только первичный ток.

1 . Измерение первичный ток
- Подключите токоизмерительные клещи переменного тока к другому каналу осциллографа. Диапазон ± 20 А.
- Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу.
- Сравните результат с осциллограммой на рис. 3.
Примечание. Первичный ток может варьироваться от 8А до примерно 12А.


Рис.3

- Возможные причины отказа первичной цепи зажигания -
»Отсутствует напряжение питания на катушке зажигания.
• Убедитесь, что зажигание включено.
• Проверьте электрические соединения катушки зажигания.
• Проверьте, нет ли перегоревших предохранителей и / или проводов в цепи катушки зажигания.

»Нарушена изоляция между первичной и вторичной обмотками катушки.
» Неисправна катушка зажигания.

Auto Fundamentals, 12th Edition page 201

Copyright Goodheart-Willcox Co., Inc. 201 Глава 10 Системы зажигания Цели Изучив эту главу, вы сможете: ✓ Объяснять, почему необходимо увеличить напряжение аккумуляторной батареи в системе зажигания. ✓ Опишите первичный контур системы зажигания. ✓ Опишите вторичную цепь системы зажигания. ✓ Обобщите основные функции и принципы работы компонентов системы зажигания. ✓ Объясните, как работают различные типы электронных систем зажигания без распределителя.✓ Объясните понятие угла опережения зажигания. В главах 4, 5 и 6 часто упоминается использование искры для воспламенения топливовоздушной смеси. В этой главе вы получите четкое и краткое описание различных узлов системы зажигания. Обсуждаются теория, конструкция и конструкция деталей. Вы также узнаете, как они объединяются для создания, управления и распределения искры. Перед тем, как начать эту главу, убедитесь, что вы знакомы с материалом главы 8 «Основы электрической системы».Это даст вам базовое введение в электричество и электронику. Такие знания необходимы для понимания систем зажигания. Необходимо высокое напряжение. Для перепрыгивания через искровой промежуток свечи зажигания требуются тысячи вольт. Однако электрическая система транспортного средства вырабатывает максимум около 14,5 вольт и может упасть ниже 12 вольт при запуске двигателя. Поскольку этого напряжения недостаточно для скачка на электродах свечи зажигания, необходим способ повышения напряжения.В современных автомобилях необходимое напряжение на свечах зажигания может превышать 100 000 вольт. Это означает, что исходные 12–14,5 вольт увеличиваются во много раз. Система зажигания разделена на две отдельные цепи: первичный контур и вторичный контур. С середины 1970-х годов во всех системах зажигания автомобилей использовались электронные компоненты для создания и измерения времени искры. Эти системы называются электронными системами зажигания. Компоненты, используемые в первичных и вторичных цепях различных типов электронных систем зажигания, показаны на Рисунке 10-1.Сначала будет рассмотрен первичный контур. Первичная цепь Первичная цепь состоит из батареи, переключателя зажигания, резистора (старые распределительные системы), модуля управления зажиганием и первичных обмоток катушки зажигания. Эти части будут покрыты в том порядке, в котором через них проходит электричество. Напряжение первичной цепи низкое, в пределах 12–14,5 вольт. Проводка в этой схеме покрыта тонким слоем изоляции для предотвращения коротких замыканий.Батарея Чтобы лучше понять работу первичных цепей системы зажигания, мы начнем с батареи и проследим прохождение электричества через систему. Аккумулятор является источником электроэнергии, необходимой для работы системы зажигания. Он накапливает и производит электричество за счет химического воздействия. Когда аккумулятор заряжается, он преобразует электричество в химическую энергию. Когда батарея разряжается (вырабатывает ток), она преобразует химическую энергию в электричество.

Принципы работы системы зажигания магнето поршневого двигателя самолета

В магнето, особом типе генератора переменного тока с приводом от двигателя, в качестве источника энергии используется постоянный магнит. Благодаря использованию постоянного магнита (основное магнитное поле), катушки с проводом (сосредоточенные отрезки проводника) и относительного движения магнитного поля в проводе генерируется ток. Сначала магнето вырабатывает электроэнергию за счет вращения двигателя постоянного магнита и протекания тока в обмотках катушки.Когда ток течет через обмотки катушки, он создает собственное магнитное поле, окружающее обмотки катушки. В нужное время этот ток останавливается, магнитное поле схлопывается во втором наборе обмоток катушки, и генерируется высокое напряжение. Это напряжение, используемое для образования дуги в промежутке свечи зажигания. В обоих случаях для выработки высокого напряжения, которое заставляет искру прыгать через зазор свечи зажигания в каждом цилиндре, необходимы три основных элемента, необходимых для выработки электроэнергии.Работа магнето синхронизируется с двигателем, так что искра возникает только тогда, когда поршень находится в правильном ходе при определенном количестве градусов коленчатого вала до положения поршня в верхней мертвой точке.

Теория работы высоковольтной магнитной системы

Магнито-система высокого напряжения может быть разделена для целей обсуждения на три отдельные цепи: магнитную, первичную электрическую и вторичную электрические цепи.


Магнитная цепь

Магнитная цепь состоит из постоянного многополюсного вращающегося магнита, сердечника из мягкого железа и полюсных наконечников.[Рис. 1] Магнит соединен с двигателем самолета и вращается в зазоре между двумя полюсными наконечниками, создавая магнитные силовые линии (поток), необходимые для создания электрического напряжения. Полюса магнита расположены с чередующейся полярностью, так что поток может проходить от северного полюса через сердечник катушки и обратно к южному полюсу магнита. Когда магнит находится в положении, показанном на Рисунке 1A, количество магнитных силовых линий, проходящих через сердечник катушки, является максимальным, потому что два магнитно противоположных полюса идеально совмещены с полюсными наконечниками.

Рисунок 1. Магнитный поток в трех положениях вращающегося магнита

Это положение вращающегося магнита называется положением полного регистра и создает максимальное количество магнитных силовых линий, поток потока по часовой стрелке через магнитную цепь и слева направо через сердечник катушки. Когда магнит перемещается из положения полного регистра, величина магнитного потока, проходящего через сердечник катушки, начинает уменьшаться.Это происходит из-за того, что полюса магнита удаляются от полюсных наконечников, позволяя некоторым линиям потока проходить более короткий путь через концы полюсных наконечников.

По мере того, как магнит перемещается дальше от положения полного регистра, через концы полюсных наконечников закорачивается больше линий магнитного потока. Наконец, в нейтральном положении 45 ° от положения полного регистра все магнитные линии закорочены, и поток через сердечник катушки не протекает. [Рисунок 1B] По мере того, как магнит перемещается из полного регистра в нейтральное положение, количество магнитных линий через сердечник катушки уменьшается таким же образом, как и постепенное схлопывание магнитного потока в магнитном поле обычного электромагнита.

Нейтральное положение магнита - это когда один из полюсов магнита находится по центру между полюсными наконечниками магнитной цепи. Когда магнит перемещается по часовой стрелке из этого положения, магнитные линии, которые были закорочены через концы полюсных башмаков, снова начинают протекать через сердечник катушки. Но на этот раз магнитные линии проходят через сердечник катушки в противоположном направлении. [Рис. 1C] Поток магнитного потока меняется на противоположный, когда магнит перемещается из нейтрального положения, потому что северный полюс вращающегося постоянного магнита находится напротив правого полюсного наконечника, а не левого.[Рисунок 1A]

Когда магнит снова перемещается на 90 °, достигается другое положение полного регистра с максимальным потоком потока в противоположном направлении. Ход магнита на 90 ° показан на рисунке 2, где кривая показывает, как плотность потока в сердечнике катушки без первичной катушки вокруг сердечника изменяется при вращении магнита.

Рис. 2. Изменение плотности магнитного потока при вращении магнита

На рисунке 2 показано, что когда магнит перемещается из положения полного регистра 0 °, поток уменьшается и достигает нулевого значения, когда он перемещается в нейтральное положение 45 °.Пока магнит движется через нейтральное положение, поток потока меняется на противоположный и начинает увеличиваться, как показано кривой под горизонтальной линией. В положении 90 ° достигается другое положение максимального магнитного потока. Таким образом, для одного оборота на 360 ° четырехполюсного магнита есть четыре положения максимального магнитного потока, четыре положения нулевого потока и четыре реверсирования потока.

Это обсуждение магнитной цепи демонстрирует, как вращающийся магнит влияет на сердечник катушки. Он подвергается воздействию увеличивающегося и уменьшающегося магнитного поля и изменения полярности на каждые 90 ° хода магнита.

Когда катушка с проволокой как часть первичной электрической цепи магнето наматывается вокруг сердечника катушки, на нее также влияет переменное магнитное поле.

Первичная электрическая цепь

Первичная электрическая цепь состоит из набора точек контакта выключателя, конденсатора и изолированной катушки. [Рис. 3] Катушка состоит из нескольких витков толстого медного провода, один конец которого заземлен на сердечник катушки, а другой конец - на незаземленную сторону точек прерывателя.[Рис. 3] Первичная цепь замыкается только тогда, когда незаземленная точка выключателя контактирует с заземленной точкой выключателя. Третий блок в цепи, конденсатор (конденсатор), подключается параллельно с точками выключателя. Конденсатор предотвращает возникновение дуги в точках размыкания цепи и ускоряет разрушение магнитного поля вокруг первичной катушки.

Рисунок 3. Первичная электрическая цепь высоковольтного магнето

Основной выключатель замыкается примерно в положении полного регистра.Когда точки прерывания замкнуты, первичная электрическая цепь замыкается, и вращающийся магнит индуцирует ток в первичной цепи. Этот поток тока генерирует собственное магнитное поле, направленное в таком направлении, что препятствует любому изменению магнитного потока контура постоянного магнита.

В то время как индуцированный ток течет в первичной цепи, он препятствует любому уменьшению магнитного потока в сердечнике. Это соответствует закону Ленца, который гласит: «Индуцированный ток всегда течет в таком направлении, что его магнетизм противодействует движению или вызвавшему его изменению.Таким образом, ток, протекающий в первичной цепи, удерживает поток в сердечнике на высоком значении в одном направлении до тех пор, пока вращающийся магнит не успеет повернуться через нейтральное положение до точки на несколько градусов дальше нейтрали. Это положение называется положением E-зазора (E означает эффективность).

Когда магнитный ротор находится в положении E-зазора, а первичная катушка удерживает магнитное поле магнитной цепи с противоположной полярностью, очень высокая скорость изменения магнитного потока может быть получена путем размыкания точек первичного прерывателя.Открытие точек прерывания останавливает ток в первичной цепи и позволяет магнитному ротору быстро изменять направление поля через сердечник катушки. Это внезапное изменение магнитного потока вызывает высокую скорость изменения магнитного потока в сердечнике, который пересекает вторичную обмотку магнето (намотанную и изолированную от первичной обмотки), вызывая импульс высоковольтного электричества во вторичной обмотке, необходимый для зажигания свеча зажигания. По мере того как ротор продолжает вращаться приблизительно до положения полного регистра, точки первичного прерывателя снова замыкаются, и цикл повторяется для зажигания следующей свечи зажигания в порядке зажигания.Теперь можно более подробно рассмотреть последовательность событий, чтобы объяснить, как возникает состояние экстремального магнитного напряжения.

С точками прерывания, кулачком и конденсатором, подключенными в схему, как показано на рисунке 4, действие, которое происходит при вращении магнитного ротора, изображено кривой графика на рисунке 5. В верхней части (A) на рисунке 5, показана исходная кривая статического потока магнитов. Под кривой статического потока показана последовательность размыкания и замыкания точек выключателя магнето.Обратите внимание, что открытие и закрытие точек выключателя синхронизируется кулачком выключателя. Точки закрываются, когда через сердечник катушки проходит максимальное количество магнитного потока, и открываются в положении после нейтрали. Поскольку на кулачке имеется четыре выступа, точки прерывателя замыкаются и размыкаются одинаково для каждого из четырех нейтральных положений магнита ротора. Также примерно равны интервалы открытия и закрытия точки.

Рисунок 4.Компоненты высоковольтной цепи магнето
Рис. 5. Кривые магнитного потока

Начиная с положения максимального магнитного потока, обозначенного 0 ° в верхней части рисунка 5, происходит последовательность событий, описанных в следующих параграфах.

Когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение, величина магнитного потока, проходящего через сердечник, начинает уменьшаться. [Рис. 5D] Это изменение магнитных потоков индуцирует ток в первичной обмотке.[Рис. 5C] Этот индуцированный ток создает собственное магнитное поле, которое противодействует изменению потоковых связей, вызывающих ток. В отсутствие тока, протекающего в первичной катушке, поток в сердечнике катушки уменьшается до нуля, когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение и начинает увеличиваться в противоположном направлении (пунктирная кривая статического потока на рисунке 5D). Но электромагнитное действие первичного тока предотвращает изменение потока и временно удерживает поле вместо того, чтобы позволить ему измениться (результирующая линия потока на рисунке 5D).

В результате процесса удержания в магнитной цепи возникает очень высокое напряжение к тому моменту, когда магнитный ротор достигает положения, при котором точки размыкания вот-вот откроются. При размыкании размыкатели работают вместе с конденсатором, прерывая ток в первичной обмотке, вызывая чрезвычайно быстрое изменение потоковых связей. Высокое напряжение во вторичной обмотке проходит через зазор в свече зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь в цилиндре двигателя.Каждая искра фактически состоит из одного пикового разряда, после которого происходит серия небольших колебаний.



Они продолжаются до тех пор, пока напряжение не станет слишком низким для поддержания разряда. Ток течет во вторичной обмотке в течение времени, необходимого для полного разряда искры. К моменту замыкания контактов энергия или напряжение в магнитной цепи полностью рассеиваются для образования следующей искры. Узлы прерывателя, используемые в системах магнитного зажигания высокого напряжения, автоматически размыкают и замыкают первичный контур в нужное время в зависимости от положения поршня в цилиндре, в который подается искра зажигания.Прерывание первичного тока достигается через пару точек контакта прерывателя, сделанных из сплава, который сопротивляется точечной коррозии и горению.

Большинство точек прерывания, используемых в системах зажигания самолетов, относятся к бесшарнирному типу, в которых одна из точек прерывания подвижна, а другая - неподвижна. [Рис. 6] Подвижная точка прерывателя, прикрепленная к пластинчатой ​​пружине, изолирована от корпуса магнето и соединена с первичной обмоткой. [Рис. 6] Стационарная точка прерывателя заземлена на корпус магнето для замыкания первичной цепи, когда точки замкнуты, и может быть отрегулирована так, чтобы точки могли размыкаться в нужное время.

Рисунок 6. Бесшпиндельный выключатель в сборе и кулачок

Другой частью узла прерывателя является толкатель кулачка, который подпружинен против кулачка металлической пластинчатой ​​пружиной. Кулачковый толкатель представляет собой блок Micarta или аналогичный материал, который движется по кулачку и движется вверх, чтобы оттеснить подвижный контакт прерывателя от неподвижного контакта прерывателя каждый раз, когда выступ кулачка проходит под толкателем.На нижней стороне металлической рессоры расположена войлочная масленка для смазки и предотвращения коррозии кулачка.

Кулачок включения прерывателя может приводиться в движение непосредственно валом ротора магнето или через зубчатую передачу от вала ротора. В большинстве больших радиальных двигателей используется компенсированный кулачок, предназначенный для работы с конкретным двигателем и имеющий по одному выступу для каждого цилиндра, который запускается магнето. Лепестки кулачков шлифуются на станке с неравными интервалами, чтобы компенсировать эллиптическую траекторию шарнирных шатунов.Этот путь вызывает изменение положения верхней мертвой точки поршней от цилиндра к цилиндру в отношении вращения коленчатого вала. Компенсированный 14-лепестковый кулачок вместе с двух-, четырех- и восьмилепестковым некомпенсированным кулачком показан на Рисунке 7.

Рис. 7. Типовые узлы выключателя

Неравномерный интервал компенсированных кулачков кулачка, хотя и обеспечивает одинаковое относительное положение поршня для воспламенения, вызывает небольшое изменение положения электронного зазора вращающегося магнита и, таким образом, небольшое изменение высоковольтных импульсов, генерируемых электродвигателем. магнето.Поскольку расстояние между каждым выступом адаптировано к конкретному цилиндру конкретного двигателя, компенсированные кулачки отмечены, чтобы показать серию двигателя, расположение главных стержней, выступ, используемый для синхронизации магнето, направление вращения кулачка и спецификация E-зазора в градусах относительно нейтрали вращения магнита. В дополнение к этим отметкам на лицевой стороне кулачка прорезается ступенька, которая при совмещении с отметками на корпусе магнето помещает вращающийся магнит в положение E-зазора для синхронизирующего цилиндра.Поскольку точки прерывателя должны начать открываться, когда вращающийся магнит перемещается в положение E-зазора, совмещение ступеньки на кулачке с метками на корпусе обеспечивает быстрый и простой метод определения точного положения E-зазора для проверки и регулировки. точки прерывания.

Вторичная электрическая цепь

Вторичный контур содержит вторичные обмотки катушки, ротор распределителя, крышку распределителя, провод зажигания и свечу зажигания. Вторичная обмотка состоит из обмотки, содержащей примерно 13 000 витков тонкого изолированного провода; один конец которого электрически заземлен к первичной катушке или сердечнику катушки, а другой конец подключен к ротору распределителя.Первичная и вторичная обмотки заключены в непроводящий материал. Затем весь узел крепится к полюсным наконечникам винтами и зажимами.

Когда первичная цепь замкнута, ток, протекающий через первичную катушку, создает магнитные силовые линии, которые пересекают вторичные обмотки, создавая электродвижущую силу. Когда ток в первичной цепи прекращается, магнитное поле, окружающее первичные обмотки, схлопывается, в результате чего вторичные обмотки перерезаются силовыми линиями.Сила напряжения, индуцированного во вторичных обмотках, когда все остальные факторы постоянны, определяется количеством витков провода. Поскольку большинство высоковольтных магнето имеют много тысяч витков провода во вторичной обмотке катушки, во вторичной цепи генерируется очень высокое напряжение, часто достигающее 20 000 вольт. Наведенное во вторичной обмотке высокое напряжение направляется к распределителю, который состоит из двух частей: вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть называется ротором распределителя, а неподвижная часть - блоком распределителя.Вращающаяся часть, которая может принимать форму диска, барабана или пальца, изготовлена ​​из непроводящего материала со встроенным проводником. Стационарная часть состоит из блока, также сделанного из непроводящего материала, который содержит клеммы и клеммные колодки, в которые крепится проводка провода зажигания, соединяющая распределитель со свечой зажигания. Это высокое напряжение используется для перепрыгивания через воздушный зазор электродов свечи зажигания в цилиндре для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Когда магнит перемещается в положение E-зазора для No.1 цилиндр и точки прерывания просто разделяются или открываются, ротор распределителя совмещается с электродом № 1 в блоке распределителя. Вторичное напряжение, индуцируемое при размыкании точек прерывателя, попадает в ротор, где образует небольшой воздушный зазор с электродом № 1 в блоке.

Поскольку распределитель вращается с половинной частотой вращения коленчатого вала на всех четырехтактных двигателях, распределительный блок имеет столько же электродов, сколько цилиндров двигателя, или столько же электродов, сколько цилиндров, обслуживаемых магнето.Электроды расположены по окружности вокруг распределительного блока, так что, когда ротор вращается, цепь замыкается на другой цилиндр и свечу зажигания каждый раз, когда происходит совмещение между пальцем ротора и электродом в распределительном блоке. Электроды распределительного блока пронумерованы последовательно в направлении движения ротора распределителя. [Рисунок 8]

Рис. 8. Связь между номерами клемм распределителя и номерами цилиндров

Номера распределителей представляют собой порядок зажигания магнето, а не номера цилиндров двигателя.Электрод-распределитель с маркировкой «1» подключается к свече зажигания в цилиндре №1; электрод-распределитель с пометкой «2» ко второму зажигающемуся цилиндру; распределительный электрод с пометкой «3» к третьему цилиндру, который будет поджигаться, и так далее.

На рисунке 8 палец ротора распределителя совмещен с электродом распределителя, обозначенным «3», который запускает цилиндр № 5 девятицилиндрового радиального двигателя. Поскольку порядок зажигания девятицилиндрового радиального двигателя составляет 1-3-5-7-9-2-4-6-8, третий электрод в порядке зажигания магнето обслуживает электрод №5 цилиндр.

Магнето и вентиляция распределителя

Поскольку узлы магнето и распределителя подвержены резким перепадам температуры, при их проектировании учитываются проблемы конденсации и влаги. Влага в любом виде - хороший проводник электричества. Если он поглощается непроводящим материалом в магнето, таким как распределительные блоки, распределительные пальцы и корпуса катушек, он может создать паразитный электрический проводящий путь. Ток высокого напряжения, который обычно проходит через воздушные зазоры распределителя, может мигать через влажную изолирующую поверхность на землю, или ток высокого напряжения может быть неправильно направлен на какую-то свечу зажигания, отличную от той, которая должна быть зажжена.Это состояние называется пробоем и обычно приводит к пропускам зажигания в цилиндре. Это может вызвать серьезное состояние двигателя, называемое преждевременным зажиганием, которое может привести к его повреждению. По этой причине змеевики, конденсаторы, распределители и роторы распределителей покрыты воском, так что влага на таких блоках выделяется отдельными каплями и не образует замкнутый контур для перекрытия.

Пробой может привести к слежению за углеродом, которое проявляется в виде тонкой карандашной линии на устройстве, поперек которой происходит пробой. Углеродный след возникает в результате сжигания электрической искрой частиц грязи, содержащих углеводородные материалы.Вода в углеводородном материале испаряется во время пробоя, оставляя углерод, который образует проводящий путь для тока. Когда влаги больше нет, искра продолжает идти по углеродистой дорожке к земле. Это предотвращает попадание искры на свечу зажигания, поэтому цилиндр не загорается.

Магнето не может быть герметично закрыто, чтобы предотвратить попадание влаги в устройство, потому что магнито подвержено изменениям давления и температуры на высоте. Таким образом, адекватный дренаж и надлежащая вентиляция снижают склонность к перекрытию и слежению за углеродом.Хорошая магнито-циркуляция также обеспечивает унос агрессивных газов, образующихся в результате нормального образования дуги через воздушный зазор распределителя, таких как озон. В некоторых установках герметизация внутренних компонентов магнето и других различных частей системы зажигания является существенной для поддержания более высокого абсолютного давления внутри магнето и устранения пробоя из-за полета на большой высоте. Этот тип магнето используется в двигателях с турбонаддувом, которые работают на больших высотах. Вероятность пробоя на большой высоте повышается из-за более низкого давления воздуха, что облегчает прохождение электричества через воздушные промежутки.Путем создания давления внутри магнето поддерживается нормальное давление воздуха, а электричество или искра удерживаются в соответствующих областях магнето, даже если окружающее давление очень низкое.

Даже в находящемся под давлением магнето воздух может проходить через корпус магнето и выходить из него. За счет подачи большего количества воздуха и выпуска небольшого количества воздуха для вентиляции магнето остается под давлением. Независимо от используемого метода вентиляции, воздухоотводчики или клапаны не должны иметь препятствий.Кроме того, воздух, циркулирующий через компоненты системы зажигания, должен быть свободен от масла, поскольку даже незначительное количество масла на деталях зажигания приводит к перекрытию и отслеживанию нагара.

Жгут зажигания

Провод зажигания направляет электрическую энергию от магнето к свече зажигания. Жгут проводов зажигания содержит изолированный провод для каждого цилиндра, который магнето обслуживает в двигателе. [Рис. 9] Один конец каждого провода подсоединяется к блоку распределителя магнето, а другой конец подсоединяется к соответствующей свече зажигания.Жгут проводов зажигания выполняет двойную функцию. Он обеспечивает проводящий путь для высокого напряжения к свече зажигания. Он также служит экраном для рассеянных магнитных полей, которые окружают провода, поскольку они мгновенно переносят ток высокого напряжения. Проводя эти магнитные силовые линии к земле, провод зажигания снижает электрические помехи для радио самолета и другого электрически чувствительного оборудования.

Рисунок 9.Жгут зажигания высокого напряжения

Магнито - это устройство, излучающее высокочастотное излучение (радиоволны) во время его работы. Волновые колебания, создаваемые в магнето, неконтролируемы, охватывают широкий диапазон частот и должны быть экранированы. Если бы провода магнето и зажигания не были экранированы, они образовали бы антенны и улавливали бы случайные частоты от системы зажигания. Свинцовая защита представляет собой оплетку из медной сетки, которая окружает поводок по всей длине.Свинцовая защита предотвращает излучение энергии в окружающую среду.

Емкость - это способность сохранять электростатический заряд между двумя проводящими пластинами, разделенными диэлектриком. Свинцовая изоляция называется диэлектриком, что означает, что она может накапливать электрическую энергию в виде электростатического заряда. Примером накопления электростатической энергии в диэлектрике является статическое электричество, накопленное в пластиковом гребне для волос. Когда вокруг провода зажигания помещается экран, емкость увеличивается за счет сближения двух пластин.В электрическом отношении провод зажигания действует как конденсатор и может поглощать и накапливать электрическую энергию. Магнето должно производить достаточно энергии, чтобы зарядить емкость, вызванную проводом зажигания, и иметь достаточно энергии, чтобы зажечь свечу.
Емкость выводов зажигания увеличивает электрическую энергию, необходимую для образования искры в зазоре свечи. Для зажигания вилки с экранированным проводом требуется больший первичный ток магнето. Эта емкостная энергия разряжается в виде пламени через зазор свечи после каждого зажигания свечи.Путем изменения полярности во время обслуживания путем поворота свечей в новые места износ свечей выравнивается на электродах. В самом центре провода зажигания находится высоковольтный носитель, окруженный силиконовым изоляционным материалом, который окружен металлической сеткой или экраном, покрытым тонким силиконовым резиновым покрытием, которое предотвращает повреждение двигателя из-за тепла, вибрации или погодных условий.

Вид в разрезе типичного провода зажигания показан на рисунке 10. Провода зажигания должны быть проложены и зажаты правильно, чтобы избежать горячих точек на выхлопе и точек вибрации, когда провода проложены от магнето к отдельным цилиндрам.Провода зажигания обычно являются всепогодными, жестко соединены с распределителем магнето и прикреплены к свече зажигания с помощью резьбы. Клемма свечи зажигания с экранированным проводом зажигания доступна для любых погодных условий диаметром 3/4 дюйма и цилиндрической гайкой зажигания диаметром 5/8 дюйма. [Рис. 11] Для заглушки 5/8 - 24 нужен гаечный ключ 3/4 на ходовой гайке, а для заглушки 3/4 - 20 - гаечный ключ на 7/8 на ходовой гайке. В всепогодной конструкции 3/4 дюйма используется уплотнение клемм, которое обеспечивает лучшую изоляцию клеммной колодки.Это рекомендуется, поскольку вывод свечи зажигания полностью защищен от влаги.

Рисунок 10. Провод зажигания

Рис. 11. Конец свечи зажигания Конец свечи зажигания

Жгут проводов зажигания более старого типа для радиального двигателя представляет собой коллектор, предназначенный для размещения вокруг картера двигателя с гибкими удлинителями, оканчивающимися на каждой свече зажигания.Типичный высоковольтный жгут зажигания показан на Рисунке 12. Многие старые однорядные системы зажигания самолетов с радиальным двигателем используют систему двойного магнето, в которой правый магнито подает электрическую искру для передних свечей в каждом цилиндре, а левый. магнето зажигает задние свечи.

Рис. 12. Жгут проводов зажигания девятицилиндрового двигателя, устанавливаемый на аксессуарах

Выключатели зажигания

Все блоки в системе зажигания самолета управляются выключателем зажигания.Тип используемого переключателя зависит от количества двигателей на самолете и типа используемых магнето. Однако все переключатели включают и выключают систему примерно одинаково. Выключатель зажигания отличается по крайней мере в одном отношении от всех других типов выключателей: когда ключ зажигания находится в выключенном положении, цепь замыкается через выключатель на массу. В других электрических переключателях выключенное положение обычно размыкает или размыкает цепь.

Выключатель зажигания имеет одну клемму, подключенную к первичной электрической цепи между катушкой и точками контакта выключателя.Другой вывод переключателя подключен к наземной конструкции самолета. Как показано на Рисунке 13, замкнуть первичный контур можно двумя способами:

  1. Через замкнутый прерыватель указывает на землю и
  2. Через замкнутый ключ зажигания на массу

Рис. 13. Типовой выключатель зажигания в выключенном положении


На рис. 13 показано, что первичный ток не прерывается при размыкании контактов выключателя, поскольку еще есть путь к заземлению через замкнутый или выключенный переключатель зажигания.Поскольку первичный ток не прекращается, когда точки контакта размыкаются, не может быть внезапного схлопывания магнитного поля первичной катушки и высокого напряжения, индуцированного во вторичной катушке для зажигания свечи зажигания.

Когда магнит вращается за положение электрического зазора (E-зазора), происходит постепенный пробой поля первичного магнитного потока. Но этот пробой происходит так медленно, что индуцированное напряжение становится слишком низким для зажигания свечи зажигания. Таким образом, когда ключ зажигания находится в выключенном положении с замкнутым переключателем, точки контакта так же полностью закорочены, как если бы они были удалены из цепи, и магнето не работает.

Когда переключатель зажигания помещается в положение «включено», выключатель разомкнут, прерывание первичного тока и быстрое падение магнитного поля первичной катушки снова контролируются или запускаются размыканием точек контакта выключателя. [Рис. 14] Когда переключатель зажигания находится в положении «включено», переключатель абсолютно не влияет на первичный контур.

Рис. 14. Типовой выключатель зажигания в положении «включено»


Выключатель зажигания / стартера или выключатель магнето управляет включением и выключением магнето, а также может подключать соленоид стартера для включения стартера.Когда пусковой вибратор, коробка, излучающая пульсирующий постоянный ток (DC), используется на двигателе, переключатель зажигания / стартера используется для управления вибратором и точками замедления. Эта система подробно описывается далее в этой главе. Некоторые переключатели зажигания и стартера имеют функцию включения зажигания во время цикла запуска. Эта система позволяет дополнительному топливу распыляться во впускной канал цилиндра во время цикла запуска.

Одинарная и двойная система высокого напряжения Magnetos

Магнето системы высокого напряжения, используемое в авиационных двигателях, представляет собой магнето одинарного или двойного типа.Конструкция с одним магнето включает в себя распределитель в корпусе с узлом выключателя магнето, вращающимся магнитом и катушкой. [Рис. 15] Двойной магнето включает в себя два магнето, размещенных в одном корпусе. Один вращающийся магнит и кулачок являются общими для двух наборов прерывателей и катушек. В магнето смонтированы два отдельных распределительных устройства. [Рисунок 16]

Рисунок 15. Вырез магнето

Рисунок 16.Двойной магнето с двумя распределителями

Магнитные системы крепления

Фланцевые магнето прикреплены к двигателю фланцем вокруг ведомого конца вращающегося вала магнето. [Рис. 17] Удлиненные прорези на монтажном фланце позволяют регулировку в ограниченном диапазоне, чтобы помочь синхронизировать магнито с двигателем. Некоторые магнето крепятся за фланец и используют зажимы с каждой стороны, чтобы прикрепить магнето к двигателю. Эта конструкция также позволяет регулировать время.Установленные на основании магнето используются только на очень старых или старинных авиационных двигателях.

Рис. 17. Монтажный фланец магнето

Магнитная система низкого напряжения

Системы зажигания высокого напряжения претерпели множество доработок и улучшений в конструкции. Сюда входят новые электронные системы, которые управляют не только зажиганием цилиндров. Высокое напряжение создает определенные проблемы с передачей высокого напряжения от магнето внутри и снаружи к свечам зажигания.В первые годы было трудно обеспечить изоляторы, которые могли бы удерживать высокое напряжение, особенно на больших высотах, когда давление воздуха было снижено. Еще одно требование к высоковольтным системам заключалось в том, чтобы всепогодные и радиооборудованные самолеты имели провода зажигания, закрытые экраном для предотвращения радиопомех из-за высокого напряжения. Многие самолеты были с турбонаддувом и эксплуатировались на повышенных высотах. Низкое давление на этих высотах могло бы позволить высоковольтной утечке еще больше.Для решения этих проблем были разработаны системы зажигания низкого напряжения.

Электронно система низкого напряжения отличается от системы высокого напряжения. В системе низкого напряжения низкое напряжение генерируется в магнето и течет к первичной обмотке катушки трансформатора, расположенной рядом со свечой зажигания. Там напряжение повышается до высокого под действием трансформатора и подводится к свече зажигания по очень коротким высоковольтным проводам. [Рисунок 18]

Рисунок 18.Упрощенная схема низковольтной системы зажигания

Система низкого напряжения практически исключает перекрытие как в распределителе, так и в жгуте проводов, поскольку воздушные зазоры внутри распределителя были устранены за счет использования распределителя щеточного типа, а высокое напряжение присутствует только в коротких проводах между трансформатором и искрой. затыкать.

Хотя определенная степень утечки электрического тока характерна для всех систем зажигания, она более выражена на радиоэкранированных установках, поскольку металлический канал находится под потенциалом земли и находится близко к проводам зажигания по всей их длине.Однако в системах низкого напряжения эта утечка значительно снижается, поскольку ток по большей части системы передается с потенциалом низкого напряжения. Хотя провода между катушками трансформатора и свечами зажигания низковольтной системы зажигания короткие, они представляют собой высоковольтный провод высокого напряжения и подвержены тем же сбоям, что и в высоковольтных системах. Системы зажигания низкого напряжения имеют ограниченное применение в современных самолетах из-за превосходных материалов и защиты, доступных для создания выводов зажигания высокого напряжения, и дополнительной стоимости катушки для каждой свечи зажигания с системой низкого напряжения.


СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Освоение основ - Системы зажигания

Есть старый принцип, гласящий, что для работы двигателя нужно три вещи: топливо, сжатие и зажигание. Если присутствуют эти три фактора, двигатель будет запускаться и работать - иногда не идеально, но он будет работать.

Система зажигания - это основная система двигателя. Его работа влияет и на другие системы двигателя. Например, есть старая поговорка, что 80% всех проблем с карбюраторами связаны с дистрибьютором.Согласны вы или не согласны, это утверждение подчеркивает тот факт, что система зажигания должна правильно работать от напряжения питания аккумуляторной батареи до вторичного напряжения на свечах, если двигатель должен работать должным образом.

Для описания работы зажигания мы обычно разделяем систему на две цепи - низковольтную первичную сторону и высоковольтную вторичную сторону. Эти две схемы работали одинаково с тех пор, как Чарльз Кеттеринг запатентовал свою систему зажигания индукционным разрядом в 1908 году. В этом обзоре принципов зажигания мы рассмотрим первичное и вторичное напряжение, ток и сопротивление в контексте поиска неисправностей. проблемы с запуском и низкой производительностью.

Топливо, компрессор и зажигание

Поскольку в этой статье речь идет о зажигании, предположим, что вы проверили, что двигатель нормально проворачивается и имеет хорошую компрессию. Предположим также, что вы убедились, что форсунки или ускорительный насос карбюратора впрыскивают топливо. Это приводит вас к воспламенению. Есть ли в двигателе искра? Возьмите имитатор свечи зажигания и прикрепите его к вторичному проводу катушки, чтобы узнать.

Многие специалисты знают имитаторы свечей зажигания по артикулу ACDelco ST-125, но они доступны от многих различных производителей.Имитатор выглядит как свеча зажигания с приваренным к ее корпусу зажимом и удаленным заземляющим электродом. Эти тестеры бывают двух версий. Один из них имеет центральный электрод, который выходит из изолятора и который подает дугу на металлическую оболочку при разряде катушки. Этот тип тестера срабатывает при более низком напряжении и предназначен для использования с выключателем или ранним электронным зажиганием. В симуляторах другого типа центральный электрод находится внутри изолятора, и для зажигания искры требуется более высокое напряжение.Их часто называют тестерами HEI, и они предпочтительны для тестирования большинства электронных устройств зажигания последних моделей.

Если вы проверяете зажигание распределительного типа, закрепите имитатор на надежном заземлении и подсоедините провод катушки к его клемме. Если вы устраняете неисправность DIS, установите имитатор на одну, две или более катушек, чтобы проверить наличие искры в нескольких цилиндрах. При проворачивании двигателя от центрального электрода тренажера к корпусу должна появиться здоровая искра. Наличие или отсутствие этой искры определит ваши следующие действия по устранению неполадок.

Жирная искра = Хорошая первичная

Если имитатор дает хорошую искру от провода катушки, но двигатель по-прежнему не запускается, переместите имитатор к одному или нескольким отдельным разъемам проводов и снова проверните двигатель. Что вы узнали, если на свечном соединении нет искры, но есть искра от катушки?

Во-первых, если имитатор срабатывает с какой-либо регулярностью, первичный контур исправен. Мы также знаем, что напряжение аккумулятора подается через переключатель зажигания на первичную обмотку катушки, а первичный ток течет, чтобы вызвать вторичное напряжение в катушке.Кроме того, модуль зажигания или PCM выключает и включает первичную цепь, чтобы разрядить и перезарядить катушку. Итак, пока оставьте первичную в покое и сконцентрируйтесь на вторичной цепи зажигания.

Электрические принципы говорят нам, что только две вещи могут удерживать напряжение на катушке от попадания на вилки - разрыв цепи между катушкой и вилками или короткое замыкание, которое шунтирует напряжение через путь с низким сопротивлением на землю. Если вы имеете дело с зажиганием распределительного типа, обратите внимание на центральный вывод крышки и ротор.Если напряжение катушки прожигало крышку или ротор, возможно, оно находит путь к заземлению на валу распределителя и никогда не приближается к клеммам отдельных цилиндров в крышке. Вы можете быстро проверить заземленный ротор, сняв крышку распределителя, удерживая провод катушки примерно на 1/4 дюйма от центрального вывода ротора и проворачивая двигатель. Если вы получаете красивую, здоровую, толстую искру от катушки к ротору без крышки, ротор заземлен.

Это может показаться упрощенным, но пока вы запускаете двигатель с снятой крышкой распределителя, убедитесь, что ротор вращается.Если привод распределителя сломан, ротор остановится и будет указывать на одну клемму крышки или между клеммами и никогда не будет подавать напряжение на все цилиндры. Здесь у вас «механический» разрыв цепи.

Ситуация с искрой на катушке, но не на свечах, гораздо реже встречается в системе без распределителя, потому что крайне необычно, чтобы все провода вилки были разомкнуты или заземлены одновременно. Состояние отсутствия искры DIS для всех цилиндров почти всегда является проблемой первичной цепи или модуля, к которой мы вернемся через минуту.

Последний момент, который нужно проверить, есть ли вторичная искра, но нет ли «возгорания» в цилиндрах, - это синхронизация . Время действительно должно быть неправильным, чтобы двигатель вообще не заработал. Даже при чрезмерном начальном опережении или замедлении двигатель будет пытаться грохотать и грохотать или давать обратный сигнал через впускной или выпускной канал. Однако, если самостоятельная настройка идет плохо, или распределитель установлен неправильно, или соединительные кабели перекрестно переплетены, синхронизация может быть настолько ошибочной, что двигатель не запустится. Проскальзывающая цепь или ремень привода ГРМ также могут сбить синхронизацию настолько, чтобы вызвать проблемы с запуском даже при хорошей искре (если двигатель все еще вращается, а клапаны не попадают в поршни).Однако, когда синхронизация кулачка проскальзывает, вы обычно теряете почти всю компрессию.

Синхронизация обычно не является проблемой для двигателя с DIS, но неправильное подключение катушек может вызвать аналогичную проблему без запуска, даже при наличии достаточной искры на свечах.

Нет искры = больше разнообразия

Давайте вернемся к симулятору свечи зажигания и повернем на восток, а не на запад. Предположим, он вообще не срабатывает. Не беспокойтесь о вилках, проводах, синхронизаторах или механических частях распределителя. Катушка не генерирует и не разряжает высокое вторичное напряжение.Теперь у нас есть немного больше разнообразия.

Давайте рассмотрим, что нужно для зажигания катушки. Высокое вторичное напряжение индуцируется в катушке зажигания первичным током низкого напряжения, протекающим через первичную обмотку катушки. Магнитное поле первичной обмотки индуцирует высокое напряжение во многих плотно намотанных витках тонкой проволоки, которые являются вторичной обмоткой. Когда первичный ток на мгновение отключается, магнитное поле разрушается, и высокое вторичное напряжение разряжается на свечи зажигания.Если что-то пойдет не так с первичной цепью от положительной клеммы аккумулятора (B +) через коммутационные устройства, первичную обмотку и обратно на землю, вторичная обмотка не сработает должным образом ... или вообще не сработает.

Наряду с разнообразием деталей в первичном контуре и возможными причинами отсутствия пуска или пропусков зажигания возникает большая проблема при поиске и устранении неисправностей. Однако вы можете упростить и ускорить работу, если запомните несколько основных принципов:

  • Необходимо, чтобы первичное напряжение было достаточным для создания необходимого вторичного напряжения в катушке.Потеря всего 1 вольт на первичной стороне может стоить вам несколько тысяч вольт на вторичной стороне.

  • Напряжение и ток зависят от сопротивления в первичной цепи. Обрыв цепи, короткое замыкание или аномально высокое или низкое сопротивление выбивают первичное напряжение и ток за допустимые пределы.

  • Время критично. Первичный контур должен открываться и закрываться в нужное время, чтобы разрядить катушку и правильно поджечь свечи. Мы уже рассмотрели синхронизацию в отношении срабатывания катушки, но если первичная обмотка вообще не переключена, катушка никогда не сработает.Первичное переключение и синхронизация раньше контролировались простыми точками прерывания. Сегодня первичная цепь управляется транзисторами и одним или двумя электронными датчиками положения и частоты вращения коленчатого вала, но синхронизация по-прежнему зависит от времени.

Вы можете начать поиск и устранение неисправностей в первичной цепи с любого конца - с соединения переключателя зажигания с аккумулятором или с катушки - и ваш базовый цифровой мультиметр (DMM) расскажет вам о многом.

Проверить сопротивление катушки

Первичная и вторичная обмотки катушки имеют определенное сопротивление, поэтому переключите цифровой мультиметр на шкалу омметра и проверьте их.Если одна из обмоток разомкнута, не будет ни тока, ни магнитного поля; следовательно, вы не получите искры от катушки. Если сопротивление вторичной обмотки низкое, она закорочена. Некоторое вторичное напряжение может быть индуцировано, но его недостаточно для зажигания свечей. Короткое замыкание в первичной обмотке увеличивает ток, перегревает катушку и, как правило, вскоре превращается в разомкнутую обмотку.

Многие опытные техники говорят, что проверка сопротивления катушки не дает полной картины. Им нравится проверять катушку и первичную цепь под нагрузкой, когда течет ток.Следование этому принципу приводит к некоторым базовым испытаниям на падение напряжения в первичной цепи, которые в основном применимы к старым добрым точкам выключателя и современным системам без распределителя.

Следуйте по пути первичного напряжения

Используйте цифровой мультиметр или вольт-амперный тестер, чтобы проверить напряжение аккумуляторной батареи при проворачивании двигателя или при заданном потребляемом токе, используя угольную кучу. Пусковое напряжение должно быть не менее 10 вольт. Если оно меньше 9,5 вольт, система зажигания, вероятно, не будет создавать достаточное вторичное напряжение для зажигания свечей (и в любом случае двигатель не будет запускать достаточно быстро, чтобы запустить зажигание).

Часто упускаемая из виду, но важная проверка первичного напряжения выполняется на другом выводе аккумуляторной батареи. Подсоедините отрицательный провод вольтметра к отрицательной клемме аккумуляторной батареи (а не к клемме кабеля). Затем подключите положительный провод измерительного прибора к надежному заземлению двигателя и проверните двигатель. Падение напряжения на заземляющем кабеле и его соединениях при проворачивании коленчатого вала должно быть не более 0,2 Вольт. Если он выше, нежелательное сопротивление в соединении заземляющего кабеля с аккумулятором или двигателем или в самом кабеле отнимает первичное напряжение от зажигания.

Даже при надлежащем напряжении на аккумуляторе и хорошем заземлении напряжение аккумулятора должно присутствовать на замке зажигания, прежде чем что-либо может случиться. Заземлите отрицательный провод вольтметра и подключите положительный провод поочередно к соединениям переключателя запуска и работы или проводке при включенном зажигании, а затем при запуске двигателя. Напряжение на переключателе должно быть в пределах от 0,2 до 0,4 В от напряжения батареи в обоих случаях. Если напряжение равно нулю, у вас есть разрыв между батареей и переключателем.

Затем переместите положительный провод вольтметра к положительному выводу катушки. Вы все еще проверяете первичное напряжение, но теперь появляется немного больше разнообразия. Старые добрые системы точек прерывания имели балластный резистор для ограничения первичного тока при работающем двигателе, но его нужно было отключать при запуске. Ориентировочные значения первичного напряжения на положительном выводе катушки выключателя были:

  • Ключ включен и точки разомкнуты: напряжение системы (напряжение холостого хода, запомните).

  • Ключ включен и точки замкнуты: от 5 до 7 вольт (напряжение падает на балластном резисторе).

  • Запуск двигателя: в пределах 0,5 В от напряжения запуска аккумуляторной батареи (блокировка балласта).

Некоторые электронные системы зажигания первого поколения имели балластные резисторы, и к этим системам также применялись требования к напряжению для воспламенения в точке прерывания. Другие ранние электронные системы зажигания изменяли время выдержки для управления первичным током и не нуждались в балластном резисторе.Первичное напряжение на положительном выводе катушки должно быть близко к системному напряжению при всех условиях для этих других систем. Существует не так много различных конструкций зажигания, но даже если вы не запомнили их, хорошее руководство по настройке быстро предоставит вам спецификации.

Первичная цепь имеет только одну или две рассчитанные электрические нагрузки, то есть сопротивление, предназначенное для падения напряжения. Для точек прерывателя и некоторых ранних электронных систем нагрузками являются первичная обмотка катушки и балластный резистор.Для большинства устройств зажигания последних моделей (распределительных или DIS) на первичной обмотке катушки должно падать почти все первичное напряжение. Опять же, давайте рассмотрим некоторые принципы точки прерывателя в качестве основы для проверки падения напряжения на отрицательной клемме катушки, когда двигатель не запускается:

  • Ключ включен, точки замкнуты - примерно 0,2 вольта. Более высокое напряжение указывает на чрезмерное сопротивление между отрицательной клеммой катушки и землей. Системное напряжение в этой точке будет указывать на открытое заземление.

  • Ключ включен, показывает напряжение разомкнутой батареи. Отсутствие напряжения означает разрыв цепи где-то между батареей и заземлением катушки.

В электронном зажигании точки прерывания были заменены электронным переключателем, называемым транзисторным, на стороне заземления катушки. Большинство электронных устройств зажигания не замыкают первичную цепь, чтобы позволить току течь через катушку, пока двигатель не запустится. Однако некоторые системы разрешают протекание первичного тока сразу после включения ключа.Если первичная цепь собрана при включенном ключе и выключенном двигателе, напряжение на отрицательной клемме катушки должно быть примерно таким же, как и в точках прерывания, но может варьироваться от 0,1 до 0,3 В в зависимости от значения мощности зажигания. транзистор и падение напряжения на его переходах. Напряжение холостого хода на минусе катушки при включенном ключе должно оставаться напряжением системы.

Анализ датчиков

Пункты прерывания были переключателем первичной цепи, но они также были примитивным датчиком частоты вращения и положения коленчатого вала.Точки управляли синхронизацией, и весь первичный ток протекал через них. Все функции переключения и синхронизации выполнялись этим одним компонентом.

В электронном зажигании электронный переключатель управляет базовой синхронизацией и отправляет информацию в модуль зажигания или PCM о скорости и положении коленчатого вала. Однако ток обрабатывается отдельным силовым транзистором; первичный ток никогда не проходит рядом с переключателем времени.

Будь то точки прерывания, датчик распределителя или датчик положения коленчатого вала (CKP), компоненты выполняют одну и ту же работу, обеспечивая основной синхронизирующий сигнал для размыкания первичной цепи и зажигания катушки.Точки прерывателя размыкали цепь напрямую, а синхронизация изменялась механически с помощью центробежных грузиков и вакуумной диафрагмы. Датчик распределителя или датчик CKP подает сигнал напряжения на модуль зажигания или PCM, который является основой для управления силовым транзистором для размыкания первичной цепи. В современных системах синхронизация изменяется электронным способом с помощью PCM.

Во всех случаях точки, магнитный датчик или датчик CKP обеспечивают какое-либо изменение напряжения для управления поджигом вторичной обмотки.Вам может понадобиться лабораторный осциллограф, чтобы посмотреть на некоторые из более сложных цепочек импульсов напряжения от датчиков CKP последней модели, но ваш надежный цифровой мультиметр должен показывать некоторую активность напряжения во время запуска двигателя. Если глюкометр находится на нулевом уровне, откройте лабораторный прицел для более детального изучения.

Scratch It-It может исцелить

Последняя быстрая проверка работы зажигания, которую мы не можем пропустить, - это «тест на царапины» на модуле зажигания. Вы можете сделать это до или после проверки синхронизирующего сигнала, но если у вас есть правильный сигнал от датчика распределителя или датчика CKP, вы затем захотите увидеть, отреагирует ли модуль на него.Доступно несколько модных имитаторов сигналов, которые подают входные сигналы в модуль, идентичные наиболее сложным импульсным последовательностям. Однако для устранения основных неисправностей ваша надежная 12-вольтовая контрольная лампа отлично справится с этой задачей.

Сначала включите зажигание и подсоедините контрольный световой провод к B +. Затем коротко коснитесь наконечником щупа клеммы на модуле, который получает сигнал от датчика или датчика CKP. Модуль должен запустить катушку. Все, что вам нужно сделать для базового теста «годен / не годен» модуля, - это посмотреть, отреагирует ли он на изменяющийся сигнал напряжения (царапание или постукивание пробным светом), переключить транзистор и открыть первичную цепь.

Завершение всего

Поиск и устранение неисправностей в электронной системе зажигания с компьютерным управлением последней модели на первый взгляд может показаться сложным процессом. Доступно множество сложного испытательного оборудования, и вам, возможно, придется сломать свой сканер, лабораторный осциллограф или графический мультиметр, чтобы точно определить случайную периодически возникающую проблему или состояние низкой производительности. Однако, если вы помните принципы первичного и вторичного зажигания, а также протекания тока, здравый смысл и ваш верный цифровой мультиметр могут решить многие проблемы, связанные с непуском и производительностью, за короткое время с небольшими трудностями.

Скачать PDF

Закон Фарадея и самовоспламенение

Как получить 40 000 вольт на свече зажигания в автомобиле, если для начала у вас всего 12 вольт постоянного тока? Основная задача зажигания свечей зажигания для воспламенения газо-воздушной смеси выполняется с помощью процесса, основанного на законе Фарадея.

Первичная обмотка катушки зажигания намотана с малым количеством витков и имеет небольшое сопротивление.Применение батареи к этой катушке вызывает протекание значительного постоянного тока. Вторичная обмотка имеет гораздо большее количество витков и поэтому действует как повышающий трансформатор. Но вместо того, чтобы работать от переменного напряжения, эта катушка спроектирована так, чтобы производить большой скачок напряжения, когда ток в первичной катушке прерывается. Поскольку наведенное вторичное напряжение пропорционально скорости изменения магнитного поля через него, быстрое размыкание переключателя в первичной цепи для снижения тока до нуля вызовет большое напряжение во вторичной катушке в соответствии с законом Фарадея.Высокое напряжение вызывает искру в промежутке свечи зажигания, которая воспламеняет топливную смесь. В течение многих лет это прерывание первичного тока осуществлялось путем механического размыкания контакта, называемого «точками», в синхронизированной последовательности для отправки импульсов высокого напряжения через поворотный переключатель, называемый «распределителем», к свечам зажигания. Одним из недостатков этого процесса было то, что прерывание тока в первичной катушке генерировало индуктивное обратное напряжение в этой катушке, которое приводило к возникновению искры на точках.Система была улучшена путем размещения конденсатора большого размера на контактах, так что скачок напряжения имел тенденцию заряжать конденсатор, а не вызывать деструктивное искрение на контактах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *