Как подключить индуктивный датчик к коммутатору ваз

Обновлено: 24.01.2025

Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

На автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификациях применяется бесконтактная система зажигания. Прерыватель (как в контактной системе) в ней отсутствует. Моментом искрообразования управляет электроника. Ниже приведена ее электрическая схема и описание основных элементов.

Элементы системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

1. Аккумуляторная батарея.

Обеспечивает подачу электрического тока при запуске двигателя. «Аккумуляторная батарея ВАЗ»

Генератор.

Обеспечивает подачу электрического тока при работе двигателя автомобиля. В частности запитывает систему зажигания.

1. Монтажный блок предохранителей и реле.

Служит для коммутации проводов низкого напряжения, в частности системы зажигания.

1. Катушка зажигания.

Выдает ток высокого напряжения на распределитель зажигания. «Провода катушки зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099»

Выдает импульс для искрообразования (размыкая цепь питания первичной обмотки катушки зажигания) в том или ином цилиндре по сигналу с датчика Холла.

Формирует управляющий импульс (снижая напряжение) для коммутатора, сигнализирующий о необходимости искрообразования в том или ином цилиндре двигателя.

1. Распределитель зажигания (трамблер) с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания.

Служит для формирования управляющего импульса на коммутатор (датчик Холла), распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания («бегунок»), коррекции угла опережения зажигания в соответствии с режимом работы двигателя (центробежный и вакуумный регуляторы).

1. Высоковольтные провода (бронепровода).

Служат для передачи тока высокого напряжения от катушки зажигания на крышку трамблера и далее к свечам зажигания.

1. Замок зажигания.

Служит для замыкания цепи системы зажигания. Через него поступает электрический ток в систему зажигания.

1. Реле зажигания.

Служит для разгрузки контактов выключателя зажигания (замка) и подачи напряжения на катушку и коммутатор.

1. Свечи зажигания.

Служат для образования искры в цилиндрах двигателя.

Примечания и дополнения

— Данная схема бесконтактной системы зажигания применима на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 до 1998 года выпуска. На автомобилях после 1998 г. в. она аналогична. Отличие в названиях колодок монтажного блока (Ш1 — Х1, Ш8 — Х8).

Коммутатор – это электронный компонент для обеспечения работы бесконтактной системы зажигания. Она является переходной между контактной и микропроцессорной. Последняя, наиболее совершенная, позволяет управлять моментом при помощи данных, считываемых с датчиков – кислорода, скорости, оборотов двигателя и других. Но на дорогах все еще немало автомобилей, в которых установлены и контактные прерыватели, и бесконтактные. Поэтому для обслуживания и диагностики нужно знать назначение всех элементов, а также методы поиска неисправностей и их основные признаки. Перед тем как проверить коммутатор, внимательно изучите все детали.

Бесконтактная система зажигания

Всего существует три огромные группы систем – контактная, бесконтактная, микропроцессорная. Первая делится на две подгруппы – контактная и с применением транзистора, работающего в режиме ключа. В конструкции бесконтактной системы зажигания тоже применяются транзисторы. Использоваться активно такая схема стала в начале 80-х годов прошлого века. И она имеет ряд преимуществ, о которых будет рассказано несколько ниже. Схема коммутатора несложная, она может быть реализована как на транзисторах, так и на контроллере.

Но у бесконтактной системы зажигания имеется и много недостатков, если сравнивать ее с микропроцессорной. Последняя позволяет контролировать практически все параметры двигателя. БСЗ делать это не позволяет, также не может она нормально использоваться на инжекторных моторах. Причина устаревания бесконтактной системы заключается не только в развитии электроники и автомобилестроения, но и в принятии жестких мер по обеспечению экологичности двигателей внутреннего сгорания. К сожалению, уменьшить количество вредных веществ в выхлопе позволяет только микропроцессорное управление.

Основные элементы системы

Конечно, первыми стоит указать свечи зажигания. Они установлены в головке блока цилиндров, электроды выходят с внутренней части. Это те элементы, которые позволяют воспламенить топливовоздушную смесь. Но с помощью одних только свечей двигатель работать не сможет. Необходимо контролировать положение коленчатого вала, чтобы знать, в каком положении находятся поршни в цилиндрах.

Для этой цели используется индуктивный датчик, работающий на эффекте Холла. Он входит в конструкцию другого элемента – распределителя зажигания. Датчик выдает импульс, который поступает на коммутатор. Это устройство позволяет слабый сигнал усилить до напряжения в 12 Вольт, чтобы затем подать его на катушку. Катушка – не что иное, как простой трансформатор (повышающий). У него вторичная обмотка имеет большее число витков, нежели первичная. За счет этого происходит повышение напряжения и уменьшение силы тока. Напряжение в БСЗ на свечи подается при значении 30-35 кВ (в зависимости от модели автомобиля).

Чем БСЗ лучше контактной?

Внимательно прочитав предыдущий раздел, можно увидеть, что в системе применен индуктивный бесконтактный датчик Холла. Преимущество очевидно – нет трения и коммутации. Для сравнения обратите внимание на контактную систему. В ней прерыватель коммутирует напряжение, величина которого равна 12 Вольт. Как ни крути, но металлические контакты все время соприкасаются друг с другом, постепенно стираются, покрываются нагаром.

По этим причинам необходимо постоянно следить за прерывателем, регулировать зазор, проводить своевременную замену. БСЗ лишена этих недостатков, поэтому без стороннего вмешательства система работает значительно дольше. Датчик Холла выходит из строя очень редко, как и коммутатор. Это повышает надежность системы, но требуется и соблюдать меры предосторожности, в частности, соединение коммутатора с кузовом должно быть максимально плотным, чтобы обеспечить эффективный теплообмен. Кроме того, БСЗ позволяет улучшить работу двигателя, увеличить, хоть и незначительно, его мощность, наряду с повышением надежности.

Как работает коммутатор

По сути, коммутатор – это простой усилитель сигнала. Можно сравнить даже со сборкой Дарлингтона, которая используется в микроконтроллерной технике для преобразования слабого сигнала с порта выхода до необходимого уровня. Основа этой сборки – полевые транзисторы, работающие в режиме ключа. На них подается рабочее напряжение, на управляющий вывод поступает сигнал, который усиливается и снимается с коллектора.

Коммутатор зажигания имеет практически аналогичную схему работы. Только используется сигнал с датчика Холла. Он имеет три вывода – управление, общий, плюс питания. При появлении в области датчика металлической пластины происходит генерация тока, который подается на вход коммутатора. Далее происходит усиление сигнала, а также подача его на первичную обмотку катушки. Питание всей системы происходит только лишь после включения зажигания (после поворота ключа).

Основные элементы коммутатора

Схема коммутатора достаточно простая, но самостоятельное изготовление этого блока бессмысленно, так как готовый вариант купить окажется намного проще. Монтаж должен выполняться максимально грамотно, иначе работа устройства окажется неправильной. Кроме того, при использовании транзисторов нужно тщательно выбирать их по параметрам, а для этого необходимо иметь качественную измерительную аппаратуру. К сожалению, у двух одинаковых полупроводников разброс характеристик может быть очень большим. А это влияет на работу устройства.

Подключение коммутатора

Случаи бывают разными, не исключено, что придется вам менять проводку. Поэтому потребуется принимать во внимание назначение всех выводов на штекере коммутатора. Это позволит правильно провести подключение, причем риска вывести его из строя не будет. Первый вывод коммутатора – это выход. Другими словами, с него снимается усиленный сигнал. Его нужно соединять с выводом катушки «К». Второй контакт соединяется с массой – минусом аккумуляторной батареи.

Все три провода от датчика Холла идут на коммутатор ВАЗ. Причем сигнальный провод соединяется с шестым выводом коммутатора. Пятый – это вывод для питания (на нем напряжение стабильно 12 Вольт). Третий вывод коммутатора – масса (минус питания). Третий соединен внутри блока со вторым. А вот между четвертым, на который подается питание от АКБ, и пятым имеется постоянное сопротивление и стабилизатор напряжения.

Как осуществить проверку

Ничего сложного нет в этой процедуре. Самый простой способ – это использовать заведомо исправный узел, так как проверить коммутатор таким образом можно буквально за считанные минуты. Но если такового нет, а нужно определить точно, неисправность в катушке либо же в коммутаторе, разумнее использовать другие способы. Потребуется простая лампа накаливания. Если не знаете, где взять ее, то выкрутите из плафона освещения салона либо же из габаритных огней.

Один вывод лампы соединяете с минусом аккумуляторной батареи. Второй подключаете к выводу «1» коммутатора. Это тот самый вывод, с которого снимается усиленный сигнал. Если лампа загорается, то устройство исправно. Более совершенный метод проверки осуществляется при помощи осциллографа. На экране можно видеть величину и форму сигнала, а также сравнить его с эталонным.

Настройка зажигания

При настройке зажигания вам потребуется сделать самое главное – установить валы по меткам, чтобы газораспределение функционировало синхронно с работой поршневой группы. Это первое, что следует сделать перед тем как начать регулировку зажигания. Стоит заметить, что особых трудностей при настройке возникнуть не должно, особенно на автомобилях ВАЗ 2108-21099. Все дело в том, что распределитель зажигания на двигатели этих машин установить можно только в одном положении. Причем коммутатор зажигания при данной процедуре не подвергается никаким настройкам, так как их у него нет.

Корпус трамблера вращается вокруг своей оси, чтобы производить более точную регулировку. И этого оказывается достаточно. Чтобы точно установить момент, можно использовать простейшую схему, в качестве индикатора используется в ней простой светодиод. Датчик Холла отключается от системы, на его минусовой вывод подается плюс питания. Между «+» и сигнальным включается светодиод, для снижения напряжения последовательно с ним включается сопротивление 2 кОм. А вот плюс датчика Холла соединяется с массой. Теперь остается только медленно вращать корпус распределителя. Момент, когда засветится диод, будет являться искомым.

Выводы

Много преимуществ дает такой простой узел в бесконтактной системе зажигания, как коммутатор. Это и повышение мощности, пусть даже незначительное, и уменьшение расхода топлива, и значительное улучшение двигателя с точки зрения надежности. А главное – отпадает необходимость в постоянном контроле и своевременной настройке системы. Современному водителю не хочется заниматься ремонтом автомобиля, ему нужно средство передвижения. Причем надежное, которое не подведет в самый ответственный момент. Независимо от того, какой коммутатор используется в БСЗ, эффективность у него намного выше, нежели у контактного прерывателя.

Проверка и замена коммутатора автомобиля ВАЗ-2109

Схема системы зажигания ВАЗ-2109 представлена на рисунке

Коммутатор типа 3620.3734 или 76.3734 размыкает цепь питания первичной обмотки катушки зажигания, преобразуя управляющие импульсы датчика в импульсы тока в катушке зажигания.

Нельзя отсоединять разъем коммутатора при включенном зажигании – это может вызвать его повреждение (как и других компонентов системы зажигания).

При работе коммутатора выделяется большое количество тепла.

Кроме того, масса коммутатора подсоединяется через его радиатор.

Поэтому периодически очищайте радиатор коммутатора от пыли и грязи для улучшения теплоотдачи.

Отсоедините от клеммы «К» катушки зажигания коричневый провод с красной полосой (провод идет к контакту «1» коммутатора).

Подключите этот провод к контрольной лампе, рассчитанной на 12 В, мощностью 3 Вт.

Другой контакт лампы подключите к клемме «К» катушки зажигания.

Проверните двигатель стартером, при этом лампа должна замигать.

Если лампа не загорается, замените коммутатор.

Для замены коммутатора отсоедините колодку с проводами от коммутатора зажигания, отжав отверткой пружинную скобу на колодке.

Перед снятием коммутатора отсоедините провод от клеммы “ – ” аккумуляторной батареи.

Отверните две гайки крепления радиатора и снимите коммутатор с радиатором.

Установите новый коммутатор с радиатором в порядке, обратном снятию.

Обратите внимание: под левой гайкой должен быть закреплен провод массы.

Данный метод проверки позволяет проверить, подает ли коммутатор управляющие импульсы на катушку зажигания.

Более точную проверку (величину длительности и форму импульсов) коммутатора надо производить на специальном стенде

Принципиальная схема системы зажигания с индуктивным датчиком представлена на рисунке.

Магнитоэлектрический индуктивный датчик представляет собой однофазный генератор переменного тока с ротором на постоянных магнитах. Постоянный магнит 3 и индуктивная обмотка датчика с сердечником 5 образуют статор. Вокруг статора вращается сидящий на валу распределителя диск пускового сигнала 4 (ротор). Сердечник обмотки и вращающийся диск пускового сигнала выполнены из магнитомягкой стали и имеют выступы (зубья статора и зубья ротора). При вращении ротора датчика импульсов периодически изменяется воздушный зазор между зубьями статора и ротора. Совместно с ним изменяется и магнитный поток. Изменение магнитного потока вызывает изменение напряжения в индуктивной катушке 5.

Рис. Схема бесконтактной системы зажигания с индуктивным датчиком:
1 – свечи зажигания; 2 – прерыватель-распределитель; 3 – постоянный магнит;
4 – вращающийся диск пускового сигнала (ротор); 5 – индуктивная обмотка (катушка) датчика с сердечником; 6 – прерыватель-распределитель; 7 – коммутатор;
8 ­– катушка зажигания

При сближении зубьев статора и ротора датчика импульсов магнитный поток усиливается. Это усиление потока индуцирует напряжение в обмотке, возрастающее до своего максимального значения незадолго до полного перекрытия зубьев. Во время дальнейшего вращения зубья удаляются друг от друга и напряжение датчика изменяет свою полярность. Датчик импульсов обладает свойствами генератора, так как он вырабатывает переменное напряжение для бесконтактной системы зажигания.

Для работы блока управления переменное напряжение с индуктивного датчика должно быть преобразовано в последовательность прямоугольных импульсов. Это преобразование выполняет электронная пороговая переключающая схема, называемая в электронике «триггером Шмитта», расположенная в коммутаторе 7.

Напряжение, вырабатываемое в индуктивной обмотке датчика, поступает в коммутатор и, пройдя через интегральную схему, элементы стабилизатора напряжения, элементы формирователя импульсов и другие составляющие, пропускает ток на базу транзистора коммутатора, открывая его, следовательно, дает возможность протеканию тока через коллекторно-эмиттерный переход, а значит и первичную обмотку катушки зажигания.

Число пар полюсов ротора соответствует числу цилиндров двигателя. Частота и амплитуда переменного тока, создаваемого в генераторе, изменяются в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Число периодов изменения напряжения за два оборота, например, четырех­тактного двигателя, соответствует числу его цилиндров.

В данной статье не может, и не будет, рассматриватся вся теория систем зажигания в бензиновых двигателях. Но будут приведены ссылки на источники использованные автором а также другие источники, в которых можно будет погрузиться в эту теорию с головой.

Цель данной статьи рассмотреть необходимость и способы перехода с контактной системы зажигания на более совершенные варианты. В следующих статьях я постараюсь подробней раскрыть некоторые вопросы.

Рассмотрим для начала устройство системы зажигания.

Начнём с терминологии:

Прерыватель-распределитель зажигания — электромеханическое устройство, обеспечивающее своевременную подачу импульсов высокого напряжения на свечи зажигания. Часто его называют трамблером.

Опережение зажигания — воспламенение рабочей смеси в цилиндре раньше, чем закончится такт сжатия.

Угол опережения зажигания (УОЗ) — угол поворота коленчатого вала двигателя от положения, соответствующего появлению искры на свече до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.

Контактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается механическим прерывателем.

Бесконтактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается электронным модулем, управляемым электронным датчиком положения коленчатого вала — например, датчиком Холла (ВАЗ-2108) или магнитоэлектрическим (ГАЗ-2410).

Электронный датчик положения коленчатого вала

Прерыватель системы зажигания — механический выключатель в трамблере, непосредственно соединенный с первичной цепью катушки зажигания.

Бегунок — элемент трамблера, поочередно передающий высокое напряжение от катушки зажигания на высоковольтные провода, соединенные со свечами зажигания двигателя.

Угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) — величина, показывающая, как долго контакты механического
прерывателя должны оставаться замкнутыми. Для классических Жигулей УЗСК составляет примерно 55 градусов. Правильно выбранный УЗСК дает катушке зажигания возможность набирать нужную энергию и полностью отдавать ее на свечи зажигания.

Системы зажигания так же могут быть одноконтурными (одна катушка на все цилиндры), двухконтурными(одна катушка на пару цилиндров), и с индивидуальными катушками на каждый цилиндр.
Заранее оговорюсь, что двухконтурная система имеет самые выгодные параметры при использовании на атмосферных моторах с невысокой степенью сжатия, и нераспределённым впрыском. Обладает хорошим соотношением цена/эффективность.
Высокими показателями энергии искры. Высокой надёжностью благодаря возможности установки катушки в более холодном и вибро-ненагруженном месте чем головка блока, по сравнению с индивидуальными катушками.

Контактная система зажигания является самым старым типом системы зажигания. На первых системах 2101 устанавливались распределители зажигания без вакуум корректора, с ручным “октан корректором” угла опережения зажигания.

Совместная работа центробежного и вакуумного регуляторов обеспечивает нужный угол опережения зажигания на всех режимах работы двигателя.

Октан-корректор предназначен для корректирования угла опережения зажигания при изменении октанового числа топлива.

Вакуумный же корректор обеспечивает изменение УОЗ в зависимости от разрежения во впускном коллекторе.

Вакуум-корректоры ВАЗ 2101-07 (“классика”) и ВАЗ 2121 (Нива) отличаются по характеристике, это нужно учитывать при замене одного на другой.

Центробежный регулятор обеспечивает изменение УОЗ при увеличении оборотов двигателя и как следствие сокращения времени на сгорание топлива.

Отличаются и характеристика центробежных регуляторов. Их можно менять преднатягом первой пружины и изменением свободного хода второй. Эта тема будет раскрыта в конце статьи. Пружины могут быть разные по жесткости от “классики” или например “восьмёрки”. К вопросу Жесткости пружин мы вернемся в конце статьи. Так же, это было рассмотрено в видеоматериале Евгения Травникова “Теория ДВС”. Ссылки в конце статьи.

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Контакты механического прерывателя являются самой большой бедой системы зажигания. Износ, и как следствие изменение УОЗ, дребезг контактов, и как следствие не четкий момент воспламенения, потеря энергии в увеличенном сопротивлении контактной группы из-за окисления и коксования паров масла, зависание на высоких оборотах двигателя, перебои зажигания, поломка пружины контактной группы.
Именно поэтому многие автовладельцы озадачены переходом на бесконтактную систему зажигания.

При выборе как трамблеров контактных так и бесконтактных систем зажигания нужно иметь ввиду что они не взаимозаменяемы с некоторыми моделями

В скобках приведены распределители предлагаемые для замены. Не лишним будет уточнить, что распределитель Р125 отличается характеристикой центробежного регулятора от всех остальных распределителей. Установка вместо распределителя Р125, распределителей 30.3706-83 (без вакуум-корректора, с октан-корректором (монетка)), или 38.3706-01 / 30.3706-01 (с вакуум-корректором) благотворно сказывается на поведении мотора.

Как видно из приведённой таблицы, трамблеров есть два вида, с коротким валом и с длинным. Если же случилось так, что вам достался трамблер с длинным валом а блок у вас «низкий», тогда можно установить толстую алюминиевую шайбу.

Трамблер Р125, у которого отличается характеристика центробежного регулятора (см рис.) и отсутствует вакуумный регулятор, вместо него установлен ручной октан-корректор, можно использовать установив на него пружины центробежного регулятора от трамблеров 38.3706 / 38.3706-01 /30.3706-01 / 30.3706-83, или весь центробежный регулятор в сборе. Если автомобиль будет эксплуатироваться на средних и высоких нагрузках чаще чем на малых вакуумный корректор, отсутствующий на данном трамблере конструктивно, не сыграет сколько-нибудь существенной роли.

В бесконтактной системе зажигания роль контактной группы играет датчик холла (или в некоторых аналогах инфракрасный оптический датчик, встречаются так же индуктивные датчики).

Сигнал от датчика поступает на электронный коммутатор который запитывает катушку зажигания.

При такой схеме энергия искры выше, двигатель работает стабильней, и пропадает необходимость в периодической регулировке.

Мы избавились от самого проблемного узла. Теперь можно долго и счастливо ездить и не парится. Но в системе по-прежнему осталась одна катушка зажигания на 4 цилиндра, которая еле успевает заряжаться на высоких оборотах, и разносчик искры, который изнашивается, искрит, создаёт дополнительное сопротивление, и, в конце концов, пробивает изоляцию крышки распределителя на корпус. Двигатель троит, особенно в сырую погоду, свечи закидывает, на холостых оборотах глохнет, в общем, все как было с контактной системой.

Эти узлы при больших пробегах изнашиваются и разрушаются, нарушая работу системы зажигания, делая не возможной стабильную работу двигателя точную настройку системы зажигания, а значит и двигателя в целом.

Эту проблему можно решить на корню. А именно, установив полностью электронное, двухконтурное бесконтактное зажигание, построенное на модернизированной шторке датчика холла, двухканальном коммутаторе, и двухконтурной катушке зажигания 2111.

Справедливости ради нужно сказать, что можно обойтись и без перехода на двухконтурную систему. Ведь при своевременном обслуживании и замене узлов система работает достаточно приемлемо. Разница в поведении автомобиля, при замене одноконтурной системы зажигания на двухконтурную, очевидно заметна лишь при плохом состоянии одноконтурной системы.

В то же время, нельзя не отметить преимущество бесконтактной системы зажигания — большая энергия искры. За счёт того что в БСЗ катушек две, а значит в два раза больше времени на заряд катушки, в два раза меньше нагрузка на эти самые катушки, и, как минимум в два раза, больший искровой зазор, так как искра одновременно проходит через две свечи, что увеличивает пробивное напряжение. Это становится возможным благодаря увеличению времени заряда катушки. Следует иметь ввиду что при переходе на двухконтурную систему зажигания, ввиду использования катушки с большей энергией, и увеличенным искровым зазором (две свечи на одной обмотке, вместо одной) и отсутствия резистора бегунка, следует использовать свечи с резисторами и провода свечей с сопротивлением. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в следующих статьях.

Для перехода на такую систему потребуется:
1. Распределитель зажигания ВАЗ-2101/2103 (в зависимости от того какой у вас блок двигателя) бесконтактный, если у вас он ещё не установлен.

Есть производителя СОАТЭ, есть МЗАТЭ (рекомендую брать МЗАТЭ)
2. Коммутатор двухканальный Астро

Коммутаторы Ромб и Астро более надежные чем аналоги

3. Проводка ВАЗ-2101-2107, М-2141 жгут коммутатора АЭНК, если у вас до этого была установлена контактная система зажигания.

4. Катушка зажигания 2111-3705010

Рекомендую брать BOSH, она стоит в два раза дороже, но это оправдано.
5. Колодка разъема ВАЗ-2110-15, 1118 катушки зажигания 42.3705 АЭНК

6. дополнительный провод с наконечником подобным наконечникам разъёма коммутатора, для подключения к 7 выводу коммутатора.

Шторки датчика холла необходимо изготовить новые (чертёж прилагается), так как двухканальный коммутатор формирует сигналы на 1-ую катушку по фронтам шторок, а на 2-ую по срезам, а не как раньше по одному сигналу от фронта каждой шторки на одну катушку. Либо отрезать две противоположные шторки и припаять их части к оставшимся шторкам. При этом необходимо быть очень точным, каждая шторка должна составлять 90°±5" (90градусов плюс/минус 5 минут).

В одноконтурной и двухконтурной системе отсутствует односторонняя пульсирующая нагрузка на вал трамблёра, что значительно снижает вибрации и как следствие помехи и не точности в работе системы зажигания, продлевает срок службы подшипника трамблёра, и как следствие сальника – основной причины выхода из строя как электрических так и механических частей трамблёра. Механические части, такие как опорные оси грузиков, поворотная пластина, смазываются местно, и только малым количеством консистентной смазки. Попадание масла через вышедший из строя сальник приводит к вымыванию консистентной смазки и осаждению грязи на обильном слое жидкого масла. Исходя из вышесказанного, а так же из достаточной надёжности вакуумного и центробежного регулятора угла опережения зажигания можно считать бесконтактные одноконтурные и двухконтурные системы зажигания сверх достаточными как для автомобилей ВАЗ классика, так и для многих подобных.
Тем не менее, некоторые идут дальше, и устанавливают целые процессорные блоки управления двигателем. Ввиду высокой стоимости, сложности устройства, и достаточного числа источников рассматривающих этот вопрос в интернете, в данной статье я этот вопрос освещать не буду. Скажу лишь, что в таких процессорных системах форма графика характеристики регулировки УОЗ может быть любой, и меняется по различным параметрам. Это очень важно для двигателей с шатровой камерой сгорания и высокой степенью сжатия, как у современных двигателей. А для двигателей с клиновой камерой сгорания и низкой системой зажигания, как у ВАЗ классики детонация наступает раньше чем оптимальный УОЗ.
Ведь в отличии от качества смеси, УОЗ очень сильно зависит от конструктивных факторов двигателя. Причем оптимальный угол однозначно определяется максимальным моментом двигателя (при условии что топливо уже настроено). Однако сам диапазон допустимых углов невелик и влияние угла на мощность гораздо меньше чем влияние качества смеси. Это влияние в основном определяется конструктивом камеры сгорания двигателя. А именно расстоянием которое фронт пламени проходит от свечи до самого удалённого участка камеры. Например на двигателях с клиновой камерой сгорания (где свеча вкручивается «с боку» (ВАЗ-2101-07; ВАЗ2108(8кл.)), где значения оптимального УОЗ как правило очень велики (35° на 6000об/мин) влияние УОЗ на мощность так же очень велико и составляет около 1% на градус.
Однако, в подобных двигателях УОЗ как правило всегда находится за гранью детонации, т.е. фактором настройки УОЗ в таком двигателе должна выступать детонация а не мощность.

Регулировка угла опережения зажигания по границе детонации (на примере двигателей ВАЗ):
1-граница детонации на бензине с повышенным октановым числом или стандартном бензине с пониженной степенью сжатия;
2-граница детонации на стандартном бензине АИ-93, двигатель с номинальной степенью сжатия;
3-граница детонации на бензине с пониженным октановым числом или на стандартном бензине с повышенной степенью сжатия;
4-кривая оптимальных углов опережения зажигания;
5-«заводская» характеристика центробежного регулятора при установочном угле опережения зажигания 13° до ВМТ;
6-«заводская» характеристика центробежного регулятора при установочном угле опережения зажигания -1° (т.е. 1° после ВМТ);
7-заводская характеристика центробежного регулятора при установочном угле опережения зажигания 7° до ВМТ.
Штриховая линия выше 7 — характеристика центробежного регулятора, выбранная по границе детонации на бензине с повышенным октановым числом при номинальном установочном угле 7° и уменьшенном натяжении первой пружины регулятора.
Штриховая линия ниже 7 — характеристика центробежного регулятора, выбранная по границе детонации на бензине с пониженным октановым числом при установочном угле опережения зажигания 7° и увеличенном натяжении первой пружины регулятора.

Ввиду этого, стремление к как можно более точному огибанию кривой детонации снизу, на данном типе двигателей, вряд ли даст существенный прирост. Из этого же графика видно, что повышение октанового числа топлива и/или степени сжатия, в некоторых пределах, с последующей корректировкой начального УОЗ, позволит реальному графику УОЗ быть существенно ближе к оптимальному (см. кривую 5 и 4 рис.). Половина графика будет немного ниже оптимального, а вторая половина выше.
Даже у штатного механизма центробежного регулятора, не прибегая к помощи контроллеров и процессоров с датчиками, есть возможность изменить наклоны характеристики УОЗ путем изменения преднатяга первой пружины и свободного хода второй. Изменять жесткость пружин не рекомендуется, ввиду резкого изменения характеристик регулятора. Более того, исправный штатный центробежный регулятор трамблера обладает оптимальной характеристикой для заводской конфигурации мотора. Какие либо изменения требуются только при внесении конструктивных изменений в двигатель. Для штатного же двигателя достаточно заменить пружины, потерявшие жесткость, на новые.

Проверить Жесткость пружины можно в домашних условиях. Достаточно иметь несколько грузов, и штангенциркуль или на крайний случай линейку. Подвешивая на пружину закреплённую вертикально груза и замерять её удлинение.
k = (масса*10) / удлинение в метрах.
Расстояние между опорами пружины 1 – 21,6 мм
Расстояние между опорами пружины 2 – 21,4 мм
Ход штифта в окне — 3,1 мм
Пружина 1 – диаметр 6,3 мм, Длина 22,5 мм, Жесткость 350 г/мм
Пружина 2 – диаметр 5,4 мм, Длина 24 мм, Жесткость 460 г/мм

Каждый сам должен решить какая система ему подходит исходя из поставленных задач, исходных параметров (состояние автомобиля в целом, состояние двигателя, состояния системы зажигания, пробегов совершаемых автомобилем за год, стоимости автомобиля и его рентабельности), и возможности и желания автолюбителя заниматься данными переделками.

Мой личный выбор тоже не однозначен, на двух моих автомобилях ВАЗ-2101 установлены разные системы зажигания. На первом автомобиле установлена бесконтактная одноконтурная система зажигания, и в ближайшее время будет установлена двухконтурная. А на втором автомобиле установлен почти заводской вариант. Почему почти. Потому что вместо распределителя Р125, применён собранный из Р125 и 38.3706 аналог 30.3706-83, т.е. распределитель с центробежным регулятором УОЗ и ручным октан-корректором, без вакуумного регулятора. Оба двигателя работают исправно и приемлемо.

Данная статья лишь попытка поместить основные моменты и тезисы в одном месте. Несмотря на кажущуюся легкость, эта статья далась тяжело. Поэтому прошу отнестись с пониманием к возможным огрехам.
В следующих статьях постараюсь разобрать подробней все то чему здесь не было уделено должного внимания.

Источники:
1. Статья «Устройство контактной системы зажигания.»: systemsauto />2. Интернет версия журнала «За Рулём», «Зажигательная физика — опережение, трамблер и УОЗ.»: />3. Статья с DRIVE2, WerWolf-DVS, Евгений Травников, «Двухконтурное зажигание» />4. Статья с DRIVE2, Alex Hrabovy, «Тонкая настройка зажигания: немного об УОЗ.»:
/>5. Статья «Зажигание без секретов» />6. «Автомобили «Жигули» моделей ВАЗ-2101-2102-21011-21013. Устройствои ремонт» В.А.Вершигора, издание второе, Москва, «Транспорт» 1990.
7. «Автомобили «Жигули» моделей ВАЗ-2103-2106. Устройствои ремонт» В.А.Вершигора, производственное издание, Москва, «Транспорт» 1986.
8. «Каталог деталей легкового автомобиля «Жигули» (моделей ВАЗ-2101, ВАЗ-2102, ВАЗ-2103).» М., Машиностроение, 1976.
9. ¬«-/------------/-(-/-------/-ВАЗ-21011-/------/-)-/--------/-.» 1977.
10. «Каталог деталей автомобиля ВАЗ-2105». 1985.
11. «Автомобили мира 160 регулировочных параметров.» Москва «ВТУЗ», 1995.
12. «Устройство и эксплуатация автомобилей «Жигули» и «Москвич».» Издание третье. Москва. Издательство ДОСААФ СССР 1987.
13. «Мой автомобиль «Жигули.» Издание второе. Москва «Транспорт», 1980.
14. Журнал «Сделай сам.» «Советы автолюбителям» 10’89. И.С.Туревский. Издательство «Знание» Москва.
15.

Рекомендуемая литература:
1. Ю. Архипов “ ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ“(стр.129 149) РАДИОЕЖЕГОДНИК за 1991год .
2. Тюфяков А. Система зажигания без секретов : Сб. Автомобилист -86-М.: ДОСААФ, 1986 .
3. В.С.Яценков “Микроконтроллеры MicroCHIP “ практическое руководство 2-е издание Москва Горячая линия – Телеком 2005.
4. А. Долганов “Регулятор угла ОЗ на PIC16F84 “ РАДИО № 3, 2006 г.
5. Видео канала Теория ДВС Евгения Травникова по системам зажигания:

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.

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.

В первой части были описаны возможные варианты выходов датчиков. По подключению датчиков с контактами (релейный выход) проблем возникнуть не должно. А по транзисторным и с подключением к контроллеру не всё так просто.

Рекомендую тем, кто интересуется, также мою статью про параллельное подключение транзисторных выходов.

Схемы подключения датчиков PNP и NPN

Призываю всех не путаться, работа этих схем будет подробно расписана далее.

На схемах ниже показано в принципе то же самое. Акцент уделён на отличия в схемах PNP и NPN выходов.

Схемы подключения NPN и PNP выходов датчиков

Как проверить индуктивный датчик?

Замена датчиков

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Все эти типы датчиков можно заменить друг на друга, т.е. они взаимозаменяемы.

Это реализуется такими способами:

Ниже приведён пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения:

Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке. Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой.

Так вот, в схеме с PNP выходом при активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?

Да, не совсем то, что мы хотели, и схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков не всегда приемлемы.

Условное обозначение датчика приближения

НО НЗ датчики. Принципиальные схемы.

Цветовая маркировка выводов датчиков

Существует стандартная система маркировки датчиков. Все производители в настоящее время придерживаются её.

Однако, нелишне перед монтажом убедиться в правильности подключения, обратившись к руководству (инструкции) по подключению. Кроме того, как правило, цвета проводов указаны на самом датчике, если позволяет его размер.

Вот эта маркировка.

Система обозначений индуктивных датчиков

Тип датчика обозначается цифро-буквенным кодом, в котором зашифрованы основные параметры датчика. Ниже приведена система маркировки популярных датчиков Autonics.

Система обозначений датчиков Autonics

• Autonics_proximity_sensor / Каталог датчиков приближения Autonics, pdf, 1.73 MB, скачан: 1646 раз./

• Omron_E2A / Каталог датчиков приближения Omron, pdf, 1.14 MB, скачан: 2152 раз./

• ТЕКО_Таблица взаимозаменяемости выключателей зарубежных производителей / Чем можно заменить датчики ТЕКО, pdf, 179.92 kB, скачан: 1649 раз./

• Turck_InduktivSens / Датчики фирмы Turck, pdf, 4.13 MB, скачан: 2192 раз./

• pnp npn / Схема включения датчиков по схемам PNP и NPN в программе Splan/ Исходный файл., rar, 2.18 kB, скачан: 3368 раз./

Реальные датчики

Датчики купить проблематично, товар специфический, и в магазинах электрики такие не продают. Как вариант, их можно купить в Китае, на АлиЭкспрессе.

А вот какие оптические датчики я встречаю в своей работе.

Всем спасибо за внимание, жду вопросов по подключению датчиков в комментариях!

Читайте также:

  
• Замена генератора на шевроле ланос
  
• Фольксваген пассат б4 ремонт генератора
  
• Где находится датчик холостого хода на газ 31105
  
• Генератор приора как шумит
  
• Ауди а4 б5 не работают стеклоподъемники и центральный замок