Бесконтактное электронное зажигание

Бесконтактная система зажигания является более совершенной системой, чем контактно-транзисторное зажигание. Главной особенностью является использование бесконтактного датчика вместо контактного прерывателя. Другими словами, конструкция распределительного прерывателя исключает контакты. Соответственно, такие системы называются бесконтактными запальниками.

Установка бесконтактного зажигания возможна даже на автомобили с изначально установленной контактной системой.  По этой причине данное решение очень популярно среди владельцев отечественных автомобилей (например, бесконтактное зажигание ВАЗ). В следующем разделе мы рассмотрим, как устроено и работает электронное зажигание и какие преимущества можно выделить для этого типа системы зажигания.

Система зажигания: бесконтактное зажигание

Таким образом, бесконтактная система увеличивает мощность двигателя, снижает расход топлива, уменьшает выбросы выхлопных газов и т. д. Это возможно благодаря тому, что разряд имеет более высокое напряжение (30 000 В). Сильная искра, в свою очередь, обеспечивает более эффективное и полное сгорание смеси.

В качестве альтернативы, отсутствие контактов позволяет подавать ток на первичную обмотку катушки зажигания через полупроводниковый коммутатор, что приводит к более высокой энергии искры и более высокому напряжению на вторичной обмотке катушки. В среднем этот показатель составляет до 10 кВ.

Электромагнитный импульс также работает лучше, чем контактная группа. Работа более стабильна при различных оборотах двигателя, агрегат выдает большую мощность и способен сэкономить до 1,0 литра топлива по сравнению с аналогами, оснащенными контактной системой зажигания.

Следует также добавить, что отказы происходят реже, а сама система требует обслуживания гораздо реже. Бесконтактное зажигание не требует очистки или регулировки.

Кроме того, электронное зажигание требует меньше энергии от аккумулятора для нормального функционирования. Это означает, что двигатель можно запустить даже при разряженном аккумуляторе. Это объясняется тем, что после включения зажигания компоненты практически не потребляют энергию от аккумулятора.

По сравнению с контактным зажиганием, оно потребляет энергию при замыкании контактов коммутатора и нагреве катушки зажигания даже при выключенном двигателе. По своей конструкции схема бесконтактного зажигания состоит из нескольких компонентов. Если рассматривается схема зажигания такого типа, то она включает в себя:

• электропитание;
• выключатель зажигания,
• импульсный преобразователь;
• транзисторный коммутатор;
• катушка зажигания;
• дистрибьютор;
• свечи зажигания;

Распределитель соединен со свечами зажигания через ВВ провода (высоковольтные провода к свечам зажигания). Фактически, конструкция бесконтактной системы зажигания похожа на конструкцию контактной системы зажигания, но есть и отдельные компоненты (датчик импульсов, транзисторный коммутатор).

• Для начала датчик пульса генерирует электрические импульсы. Такие импульсы имеют низкое напряжение.  Датчик может быть датчиком Холла, а также индуктивным или оптическим датчиком.

Наиболее распространенным датчиком импульсов Холла в бесконтактных системах зажигания является индуктивный или оптический датчик. Вкратце, датчик работает путем индуцирования поперечного напряжения в проводниковой пластине, которая электрически заряжена магнитным полем.

• Сам датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с интегральной схемой и металлического экрана со специальными прорезями. Магнитное поле проходит через щели в экране, и в полупроводниковой пластине генерируется напряжение.

Кроме того, экран предотвращает постоянный поток магнитного поля, что приводит к отсутствию напряжения на полупроводниковой пластине. Оказалось, что низковольтные импульсы генерируются из-за чередования щелей в экране.

Импульсный преобразователь подключается к коллектору, образуя единый преобразователь-манифольд. Датчик напоминает распределитель, приводимый в действие коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания.

• Другим компонентом является коммутатор транзистора. Этот элемент используется для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания.

Прерывание реализуется сигналами от датчика импульсов (попеременное открытие и закрытие выходного транзистора).

Бесконтактная система зажигания: принцип работы

Рассмотрев конструкцию и компоненты, теперь можно перейти к тому, как работает бесконтактная система зажигания. Для начала, когда коленчатый вал двигателя вращается, на датчик распределителя подается импульс напряжения. Импульсы передаются на транзисторный коммутатор.

Коммутатор, в свою очередь, генерирует импульсы тока в первичной цепи катушки зажигания. Когда происходит разрыв тока, во вторичной обмотке катушки индуцируется ток высокого напряжения.

Затем ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя, а затем снова распределяется по свечам зажигания через ВВ провода, в зависимости от последовательности работы цилиндров. На свечах зажигания образуется искра, которая воспламеняет рабочую топливно-воздушную смесь в цилиндрах.

По мере увеличения оборотов коленчатого вала угол опережения зажигания регулируется регулятором зажигания. При изменении нагрузки двигателя момент зажигания регулируется вакуумным регулятором опережения зажигания.

Неисправности  бесконтактной системы зажигания: признаки и причины

Как и любое другое решение, бесконтактная система зажигания имеет как преимущества, так и недостатки. К основным недостаткам относится то, что надежность некоторых компонентов (особенно при использовании дешевых аналогов) может быть низкой.

Само собой разумеется, что неисправности в системе зажигания оказывают прямое влияние на работу двигателя. Важно обращать внимание на следующие признаки:

• Двигатель трудно или невозможно запустить (вероятны проблемы со свечами зажигания, ВВ проводами, катушкой зажигания и т.д.).
• Также на неисправность в системе зажигания указывает ненадежный холостой ход двигателя. Это может быть вызвано неисправностью крышки датчика распределителя, неисправностью транзисторного переключателя или самого датчика распределителя;
• Отмечается большой расход бензина, потеря мощности двигателя, пропуски зажигания и т.д. В этом случае может произойти отказ центробежного регулятора времени зажигания, отказ вакуумного регулятора времени зажигания и т.д.

Следует также добавить, что бесконтактная система традиционно имеет слабые места. Это в полной мере относится к коммутаторам, особенно старого типа. Катушка также может выйти из строя.

Также рекомендуем прочитать статью о том, как определить, раннее или позднее зажигание. Из статьи вы узнаете, какие симптомы указывают на раннее или позднее зажигание, какие симптомы указывают на неисправность в системе зажигания и т.д.

На практике необходимо приобрести модифицированный коммутатор, и желательно иностранного производства. Такое решение «работает» дольше, но срок его службы в отдельных случаях, к сожалению, может оказаться недолгим.

В любом случае, неисправности в бесконтактной системе зажигания могут касаться и свечей зажигания, при этом часто возникают неисправности в области соединений цепей низкого и высокого напряжения, обрыва проводов, окисленных контактов и плохих соединений. В случае более продвинутых электронных систем к этому могут добавиться проблемы с ЭБУ, сбои в работе отдельных датчиков.

В любом случае, важно знать, что использование некачественных компонентов системы зажигания может привести к проблемам. Например, установка неподходящих или проблемных свечей зажигания, несвоевременная замена, использование дешевых катушек зажигания или неисправных высоковольтных проводов могут повлиять на функциональность и состояние других компонентов системы и на работу двигателя внутреннего сгорания.

Нельзя исключать и другие факторы (повреждение, попадание жидкости, окисление и т.д.). Например, при мойке двигателя компоненты системы зажигания должны быть изолированы отдельно, следует избегать активного накопления влаги во время работы двигателя и т.

д.

Что в итоге

Как видите, если сравнивать контактную и бесконтактную системы зажигания, то последняя работает лучше. Также такая система не требует регулировки и настройки, то есть не возникает вопроса, как настроить зажигание. Причина в том, что обслуживание сводится к минимуму.

Также рекомендуем прочитать статью о том, как отрегулировать зажигание в дизельном двигателе. Из этой статьи вы узнаете, как отрегулировать и выставить зажигание в дизеле и что нужно знать о зажигании в дизельном двигателе. Однако не стоит полагать, что замена контактной системы зажигания на бесконтактную всегда будет означать, что это решение намного надежнее. Дело в том, что только импортные системы, состоящие из дорогих компонентов, работают хорошо и долго.

При покупке электронного зажигания для ВАЗ рекомендуется выбирать все компоненты хорошего качества, т.е. не спешите покупать комплект бесконтактного зажигания по самой низкой цене. Как правило, необходимо отдельно остановиться на качестве и надежности компонентов в таких наборах.

Преимущества электронного зажигания на ВАЗ 2107

Большинство автомобилей ВАЗ 2107 до 2005 года оснащались обычной контактной системой зажигания. То есть все практически так же, как было десятилетия назад. Честно говоря, контактная система зажигания давно изжила себя и была заменена на более современную и совершенную электронную. До недавнего времени у моей ВАЗ 2107 было контактное зажигание, и после установки я просто не мог узнать свою машину, о чем подробнее расскажу ниже.

Сначала хотелось бы сказать пару слов о том, как я все это дело ставил на свою машину.

Несколько слов об установке БСЗ

В этой процедуре нет ничего сложного и все устанавливается на те же места, что и в старой системе. Единственное, что ко всему этому добавляется, так это электронный блок – переключатель, но для него также предусмотрено специальное место под капотами автомобиля с левой стороны.

Если вы решили все это доставить, то вам необходимо приобрести в магазине или на авторынке комплект оборудования, который включает в себя:

1. Трамблер с крышкой
2. Катушка зажигания
3. Выключатель
4. Так же желательно купить новые высоковольтные провода (желательно силиконовые)

Получается что надо будет менять старую катушку зажигания и трамблер на новые из этого комплекта, а также поставить переключатель в специально отведенное место. Его расположение выглядит так:

Провода подключаются довольно просто и вы их точно не перепутаете, так как все на штекерах. Единственное, что нужно помнить, это провода катушки зажигания, хотя провода на новую лучше ставить сразу после снятия старой катушки, тогда все точно будет хорошо.

Также стоит обратить внимание, что после установки бесконтактного зажигания на свой автомобиль необходимо выставить зазор электродов свечей 0,7-0,8 мм.

Теперь можно немного рассказать об ощущениях, которые были после первого запуска двигателя. Так вот, если на контактах заводил только с подсосом на холодную, то теперь машина заводилась без подсоса и держала постоянные обороты. Тем более, что раньше приходилось ждать не менее пяти минут, пока двигатель прогреется и только тогда можно было начинать движение, иначе двигатель плохо набирал обороты.

С электронным зажиганием сразу после запуска можно смело начинать движение и не будет провалов и потери скорости. Двигатель сразу начинает работать ровно и уверенно. То есть раньше при обычной системе зазор был 0,5 — 0,6 мм, и, соответственно, искра была намного меньше, чем сейчас при увеличенном зазоре. Это многое объясняет.

После установки БСЗ проблем с подгоранием контактов и их постоянной заменой нет. Если раньше было хоть какое-то соблюдение стандартов и качество было неплохое, то сейчас контактов иногда не хватает на 5 км.

Единственное, что может быть минусом электронного зажигания для ВАЗ «классика» это:

• Немалая цена. Комплект оборудования стоит не менее 2000 рублей
• Выход из строя датчика холла, который лучше всего носить с собой про запас, чтобы не вставать где-то на трассе

В целом это очень хорошо и удобно бизнеса, по сравнению с контактной системой, и преимуществ гораздо больше, чем недостатков. Поэтому смело можем рекомендовать всем владельцам автомобилей ВАЗ 2107, которые еще не решились на модернизацию, устанавливайте БСЗ – результатом вы останетесь довольны.

Блок зажигания ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109

Описываемый блок зажигания предназначен для работы в системе бесконтактного зажигания автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109, в комплекте с прерывателем-распределителем 40.3706 и модернизированными ВАЗ-2105 и ВАЗ -2107 с прерывателем-распределителем 38.10.3706 и ЗАЗ-1102 (Таврия) 53.3706. В этих машинах датчик крутящего момента представляет собой искровой выключатель тока, использующий эффект Холла. Блок зажигания подходит для автомобилей «Волга» и «Москвич», оснащенных катушкой Холла «прерыватель» и серийным зажиганием 27.3705 (ТУ 37.0031184 — 83) или близким к нему по параметрам. Он заменяет серийные блоки зажигания 36.3734, 3620.3734 и зарубежные, выполняющие аналогичные функции.

По принципу работы блок относится к классу транзисторов с нормированием времени накопления энергии в катушке зажигания.

В нем предусмотрены два особым образом соединенных между собой ждущих мультивибратора, что позволило исключить усилитель Quad Norton, используемый в известных зарубежных и отечественных устройствах. Кроме того, агрегаты* с использованием широко распространенных распространенных деталей отечественного производства, простоты конструкции, не требуют специальной технологии изготовления, поэтому доступны в повторении.

Устройство выполняет следующие функции: формирует импульсы тока при зажигании первичной обмотки катушки зажигания; ограничивает ток, протекающий через первичную обмотку, и напряжение на ней и ее выходных транзисторах; закрывает эти транзисторы, когда зажигание включено, а двигатель не работает.

Ограничение импульсов тока предотвращает перегрев катушки зажигания и выхода силового транзисторного блока, а ограничение напряжения снижает износ свечей зажигания и вероятность выхода из строя крышки и бегунка дозатора зажигания транзисторов выходных каскадов блок. Прекращение подачи тока через катушку зажигания незапущенного двигателя предотвращает ненужный нагрев элементов блока, катушки зажигания, разрядку аккумуляторной батареи и повышает пожарную безопасность автомобиля.

Основные технические характеристики

• Напряжение коммутации 6…17…
• Потребляемый ток, А, при частоте новообразований 33,3 Гц……0,9…1,2
• Наибольший средний ток потребления, А. . 2,4 2,6…
• Ток коммутации через первичную обмотку катушки зажигания, А……8 10…
• Длительность прохождения тока через первичную обмотку катушки зажигания , МС……2,5 15…
• Время отключения тока при незапущенном двигателе, с……0,7 1,3…
• Наибольшая частота искрения, Гц, не менее……250
• Напряжение на первичной обмотке обмотка катушки зажигания, В……380…420
• Напряжение импульса высокого напряжения, В, не менее, при напряжении автомобиля 14 В……27 000
• скорость нарастания фронта высоковольтного импульса, В/мкс, не менее……700
• Энергия искры, МДж……50 70…
• Длительность искрового разряда, мс ……1,5…2

Принципиальная схема рассматриваемой блочной вилки с цепочкой, соединяющей ее с бортовой сетью автомобиля, представлена ​​на рис. 1. Блок содержит пусковой узел транзистора VT1, два однотактных первых транзистора VT2, VT3, и второй VT4, VT5, усилитель тока на транзисторе VT6, переключатель тока на транзисторе VT7, VT8, включенный по схеме Дарлингтона.

(щелкните для увеличения)

Временные диаграммы, представленные на рис. 2, поясняют работу выключателя и процессы, происходящие в нем, за счет повышения частоты f и искрения. Рынка. 4 и 5 взяты непосредственно с конденсаторов С4 и С5). 7 — с резистором R24, 9- делитель выходного измерительного напряжения 10 МОм/1 Ом и 10 — резистор сопротивлением 10 Ом, последовательно с разрядником.

Напряжение питания на бесконтактный датчик импульсов новообразований («прерыватель») подается через фильтр-ограничитель R19VD1C2C8. Диод VD6 защищает блок от случайной переполюсовки питающего напряжения.

При зажигании транзисторы VT2, VT3 и VT4, VT5 открываются, а VT6 и VT7, VT8 закрываются. Ток через катушку зажигания не протекает. Транзисторный блок запуска VT1 может находиться в любом состоянии в зависимости от уровня сигнала, поступающего с датчика.

С началом вращения коленчатого вала двигателя на вход транзистора VT1 от датчика поступают пусковые импульсы длительностью TD (рис. 1). Когда транзистор VT1 закрыт (рис. 2), конденсатор С3 заряжается через цепь R3R4 и эмиттерный переход транзистора VT3. Времязадающий конденсатор С4 заряжается до напряжения, ограниченного стабилитроном VD1, через транзисторы VT2, VT3, диод VD2 и резисторы R9, R10 (рис. 4). Зарядка занимает время, около 0,4; это время в основном зависит от емкости конденсатора С4 и резисторов R9, Р10. Времязадающий конденсатор С7 также заряжается через транзисторы VT4, VT5 и резистор R17 (рис. 6).

Как только на выходе датчика появится сигнал высокого уровня, транзистор VT1 откроется, конденсатор С3 разрядится по цепи R4VT1R8, что приведет к закрытию транзистора VT3, транзистор VT2 также будет закрыт. Начинается перезарядка конденсатора С4 через цепочку R5, R6, R12, R11, VD3. Таким образом, первый одиночный вибратор формирует импульс с задержкой Т3, необходимый для запуска второго одиночного вибратора.

Когда напряжение на конденсаторе С4 достигает уровня, при котором он открывает транзистор VT2, первый одновибратор возвращается в исходное состояние. На его выходе возникает импульс спада (рис. 3), проходящий по цепи R1ЗС6 и запускающий второй одиночный вибратор; транзисторы VT4 и VT5 закрыты.

При этом увеличивается напряжение на коллекторе транзистора VT5 (рис. 6) и перезаряжается времязадающий конденсатор С7 через резисторы R14, R18, R17. В результате транзистор VT6-VT8 открывается, через первичную обмотку катушки зажигания Т1 начинает протекать ток (рис. 7) от источника питания и накапливается электромагнитная энергия за время tнак. Одновременно с увеличением напряжения на коллекторе транзистора VT5 заряжается конденсатор С5 через резистор R18, диод VD5, транзистор VT3 (рис. 5), и прекращается работа цепи заряда времязадающего конденсатора С4, несмотря на Дело в том, что транзисторы VT2 и VT3 открыты (см. рис. 3 и 4). Его заряд задерживается на время tнак, пока второй одиночный вибратор не вернется в исходное состояние.

Как только на выходе датчика «прерыватель» будет спад импульса, транзистор VT1 блока запуска закрывается, второй однократный возвращается в исходное состояние независимо от заряда конденсатора С7 из-за соединения через диод VD4 (рис. 6). Следовательно, токовый ключ VT7, VT8 замкнут. В этот момент во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется импульс высокого напряжения (рис. 7-9), который при напряжении Unp пробивает разрядник свечи зажигания. Происходит искровой разряд продолжительностью твээ в зависимости от тока Ip в ретриве первичной обмотки катушки зажигания и его параметров (рис. 10).

После возвращения второго одиночного вибратора в исходное состояние его воздействие на цепь заряда конденсатора С4 прекращается и он вновь заряжается, а конденсатор С5 разряжается через резистор R10, тем самым замедляя зарядку конденсатора С4, так как На общую точку резисторов R9 и R10 подается положительное напряжение слева на схеме на обкладки конденсатора С5.

При низкой частоте опухоли — при запуске двигателя конденсатор С5 успевает почти полностью разряжаться, а при высокой он разряжается в два этапа. Первому соответствует время закрытого состояния транзистора VT1 и второму закрытому состоянию транзистора VT2, VT3 (рис. 5). Чем больше частота, тем больше остаточное напряжение Iост на конденсаторе С5 к концу первого каскада и тем меньший заряд получит конденсатор С4.

Как следует из принципа работы устройства, резистор R9 и цепочка R10C5 увеличивают время заряда конденсатора С4 при первом однократном заряде с временной задержкой начала накопления электромагнитной энергии в катушке зажигания. При этом диод VD3 обеспечивает протекание разрядного тока конденсатора С4 через резистор R11, минуя резистор R9 и цепочку R10C5.

Постоянная времени заряда конденсатора С4 велика, поэтому при увеличении частоты искрения он не успевает полностью перезарядиться, что обеспечивает примерно обратно пропорциональную зависимость между длительностью импульса, формируемого первым одиночным вибратором, и частота искрения. Высокие частоты этих импульсов становятся короче, так как конденсатор С4 нагазован из-за действия цепи действия R10C5.

Если вы включили зажигание и завели двигатель, а выходной сигнал датчика «прерыватель» имеет высокий уровень, то ток через первичную обмотку катушки зажигания прекратится примерно через секунду, т.к. в этом случае второй одновибратор возвращается в исходное состояние в результате перезарядки конденсатора С7.

Подборка резистора R6 устанавливает время накопления энергии в катушке зажигания, а значит и протекающий ток. Выбором постоянной времени разрядки конденсатора С5 задается требуемый закон изменения тока в интервале оборотов двигателя от холостого хода до максимального значения.

От помех от сетевого блока автомобиля для защиты цепи VD6C8, R19C2VD1 и элементов C1, R4, R13. Резистор R23 ограничивает импульсную индуктивность на выходных транзисторах VT7 и VT8 (рис. 8). Резистор R24 ограничивает ток ячеек этих транзисторов и первичной обмотки катушки зажигания, а диод VD7 блокирует импульсы обратного напряжения на транзисторы в переходном процессе.

В модуле зажигания применены конденсаторы К73-9 на напряжение 100 В — С1, С3, С6; К53-1А (16 В) — С2; К73-17 (63 В) — С4, С7; К73-17 (250) — С5, С8. Резистор R24 — С5-16В номинальной мощностью 10 Вт. Диоды КДА (VD2-VD5) заменяют КДА, КДА или аналогичные. Разъем Х1 — штекерная колодка ГСТ-ЗГ-52-7-В-АЕ (такая же, как в серийно выпускаемых блоках зажигания).

Практически все детали устройства смонтированы на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. чертеж печатной платы и расположение на ней деталей изображены на рис. 3. Плата помещена в металлический корпус из заводского блока 42.3734. Транзистор VT8 прикреплен к внутренней стенке корпуса через слюдяную полоску. Резистор R24 также прикреплен к внутренней стенке.

Для установки блока потребуется источник питания с выходным напряжением, регулируемым от 5 до 18 В при токах до 3 А (пульсации не должны превышать 0,5 В при частоте 100 Гц), генератор прямоугольных импульсов с амплитудой выходного напряжения 3…5 В, частотой следования импульсов 10…250 Гц и скважностью 3+0,25, осциллографом, обеспечивающим измерение параметров прямоугольных форм импульсов и напряжения до 500 В. V, с регулируемым искровым зазором до 15 мм стандартная катушка зажигания 27.3705.

После проверки правильности монтажа по блок-схеме подключить источник питания и катушку зажигания с разрядником (последовательно с ней включает резистор 4,7…5,6 кОм мощностью не менее 2 Вт) . Сигнал с выхода генератора поступает на блок ввода через инвертирующий буфер усилителя с выходом открытого коллектора, собранный по схеме рис. 4.

Установите блок питания 14 и разрядник размером 10 мм. Подаются пусковые импульсы длительностью 10 мс с частотой повторения 33,3 Гц, что соответствует рабочему четырехцилиндровому четырехтактному двигателю при частоте вращения коленчатого вала 1000 мин-1, т.е. близкой к холостому ходу. В этом случае потребляемый блоком ток должен быть в пределах 0,9-1,2 А, в противном случае следует подобрать резистор R6 (или вообще изменить цепочку сопротивлений R5R6, обычно равных 240…270 Ом).

Контроль по осциллографу амплитуды импульса напряжения на коллекторе транзистора VT7 (VT8).