Признаки неисправности коммутатора тойота

Обновлено: 08.01.2025

Как самостоятельно проверить коммутатор

Предназначение автомобильной системы зажигания заключается в создании искры, которая в свою очередь воспламеняет ТВС и обеспечивает эффективную работу двигателя. Система зажигания включает несколько достаточно сложных компонентов и коммутатор – это один из них. Как самостоятельно проверить коммутатор автомобиля?

Рассмотрим для чего он нужен, как проверяется и когда его необходимо менять.

Устройство и принцип действия

Коммутатор – относится к электрической системе транспортного средства. Он предназначен для того, чтобы система зажигания нормально выполняла свои функции.

Это устройство крепится внутри пространства под капотом. Оно достаточно надежно и может работать в условиях с высокими нагрузками и сильными вибрациями. Это имеет важное значение, так как коммутатор содержит внутри электронную начинку, чувствительную к внешнему воздействию.

Коммутатор основан на обычной схеме L 497, управляющей транзистором типа «N-P-N». Водитель имеет возможность для установки нужного времени задержки на этой схеме, правильность которого прямо влияет на качество холодного пуска силового агрегата.

Четкая настройка позволяет добиться увеличения частоты, с которой вращается коленвал, исключить провалы и обеспечить хорошую тягу.

Главные характеристики коммутатора, следующие:

диапазон поддерживаемых напряжений 6-16 В;
напряжение – 13,5 В;
постоянное создание искры, при вращении коленвала на 20-7000 об/мин;
ток 7,5-8,5 А.

По каким признакам определить поломку коммутатора

Как самостоятельно проверить коммутатор? Исчезновение искры – это самый основной признак, показывающий что, коммутатор вышел из строя. При этом возникают проблемы при пуске двигателя, он начинает периодически глохнуть и работает с перебоями.

Однако не следует сразу же торопиться,его менять. Нужно убедиться, что причина потери искры заключается именно в проблемах с коммутатором, а не в других неисправностях.

Если диагностика показала, что виновником сбоев все-таки является коммутатор, нужно проверить его работу. Именно с этим у многих и возникают проблемы, так как коммутатор имеет сложную конструкцию.

Как самостоятельно проверить коммутатор

Многие автовладельцы не хотят заниматься проверкой коммутатора и заменяют неисправный узел новым. У этого варианта есть определенные преимущества. Прежде всего, это нужно тратить свое время на диагностику, нужно только поставить новый прибор. Кроме того, это помогает сразу выяснить, действительно ли причина плохой искры, связана с ним.

На самом деле, чтобы проверить коммутатор требуется всего 2-3 минуты и ее можно выполнить самостоятельно, прямо в гараже. Для этого потребуется лишь контрольная лампа (12 В) и стандартные ключи. Чтобы проверить коммутатор, необходимо выполнить следующие действия:

Первым делом нужно отключить аккумулятор, чтобы избежать случайного замыкания откручиваемых проводов.
Ключом на «8», следует открутить гайку и отсоединить провод, маркированный символом «К» с катушки. Его распознать несложно, он окрашен коричневым цветом и подходит к зажиму на коммутаторе обозначенному “1”;
Отсоединенный провод посредством контрольной лампы, следует соединить с зажимом катушки зажигания маркированным «К», затем подключить АКБ;
Теперь следует включить стартер и следить за поведением лампочки. Коммутатор работает исправно, если она начинает мигать. Если же лампочка не загорается, значит, устройство следует заменить.

Как самостоятельно проверить коммутатор мы рассказали. Если имеются сомнения в работе этого узла, то лучше проверить его в автосервисе, с помощью специализированного стенда. Это поможет не только выяснить работает устройство или нет, но также узнать продолжительность импульсов.

Признаки выхода из строя коммутатора

Неисправности бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Порой при диагностике карбюраторного бензинового двигателя легкового автомобиля возникают сложности при определении причины той или иной неисправности. Происходит это из-за того, что симптомы их проявления весьма схожи. Например, практически одинаково будут сказываться на работе двигателя неисправности карбюратора и неисправности системы зажигания. В этой статье попробуем разобраться какие проблемы в работе двигателя автомобиля возникают по причине неисправности системы зажигания.

Двигатель автомобиля не запускается

— Неисправен аккумулятор (АКБ)

— Неисправен коммутатор

— Неисправен датчик Холла

— «Пробита» изоляция высоковольтных проводов

— «Пробита» крышка трамблера или сильно окислены, разрушены ее контакты

— Прогорел ротор распределителя зажигания (бегунок)

— Неисправна катушка зажигания или «пробита» ее крышка

— Высоковольтные провода подсоединены в неправильном порядке

— Дефектные свечи зажигания, «пробита» их изоляция, зазор между их электродами не соответствует норме

— Неправильно выставлен момент зажигания

Зажигание либо слишком раннее, либо слишком позднее. Как правильно установить момент зажигания на двигателях ВАЗ 2108, 21081, 21083 подробно описано на странице «Установка момента зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 « .

— Неисправна цепь низкого напряжения системы зажигания (окислились контакты, переломаны провода, соскочили разъемы…)

Подробнее о невозможности запустить карбюраторный двигатель автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 в статье «Карбюраторный двигатель не запускается (причины связанные с системой зажигания)».

Для сравнения можно посмотреть какие существуют причины того, что двигатель невозможно запустить связанные с неисправностью карбюратора.

Двигатель автомобиля работает неустойчиво (троит) или глохнет на холостом ходу

— Зазор между электродами свечей не соответствует норме

— Сильный нагар на электродах свечей зажигания

— Дефектные свечи зажигания («пробит» изолятор)

— Неправильно установлен момент зажигания

— Неисправен коммутатор

— Неисправен центробежный регулятор опережения зажигания в трамблере (грузики заедают, ослабли или сломались их пружинки, потеряны демпферные колечки)

Причины неустойчивого холостого хода связанные с карбюратором изложены на странице «Неустойчивый холостой ход».

Провалы и рывки в работе двигателя

— Неверно установлен момент зажигания

— Зазоры между электродами свечей зажигания не соответствуют норме

— Дефектные свечи зажигания

— Сгорел помехоподавительный резистор в роторе (бегунке) трамблера

— Износ или повреждение контактного уголька в крышке трамблера

— Утечка тока через «пробитые» изоляцию высоковольтных проводов, изолятор свечи, крышку катушки зажигания

Причины неисправности связанные с карбюратором смотрите на странице «Провал при нажатии на педаль «газа» .

Двигатель не развивает полную мощность, снижена его приемистость

Все вышеперечисленные причины неисправностей приводят к потере мощности, приемистости двигателя автомобиля, повышенному топливному аппетиту. Можно лишь добавить

— Нарушение в работе вакуумного регулятора опережения зажигания в трамблере в следствии заедания его пластины

Примечания и дополнения

Еще пять статей на сайте по системе зажигания автомобилей ВАЗ

Замена коммутатора

Коммутатор представляет собой довольно сложное устройство, напичканное различными микросхемами, транзисторами и резисторами. Коммутаторы условно делятся на внешние и внутренние: первые расположены в подкапотном пространстве и, как правило, находятся внутри металлического корпуса с ребрами охлаждения; вторые – располагаются внутри распределителя зажигания, что создает некоторые проблемы (внутрь распределителя может попасть и масло, и вода).

Стоимость работы

Симптомы и причины неисправности

Неисправность коммутатора – одна из самых распространенных причин при перебоях в работе двигателя. Часто причиной выхода из строя коммутатора является «плохая масса». Особенно часто это проявляется после длительного ремонта автомобиля или из-за окисления контактов. В результате коммутатор не подает импульсы на катушку зажигания и двигатель просто-напросто не запускается. В этом случае осуществляется либо ремонт, либо замена коммутатора.

Основными признаками неисправности коммутатора являются:

Падение динамики разгона
Двигатель не заводится
«Провалы» при резком ускорении
Двигатель «троит»

Замена коммутатора

Проверка работоспособности коммутатора осуществляется при помощи контрольной лампы. Если при вращении коленвала лампа не мигает, то это значит, что коммутатор не подает импульсы на катушку зажигания и нуждается в замене.

В некоторых случаях проблема таится не в самом коммутаторе, а в электропроводке. Система может сбоить при обрыве проводов, которые соединяют коммутатор с катушкой или выключателем зажигания. В этом случае специалист проверяет состояние и надежность соединения проводов. Обнаруженные проблемные участки можно заменить на новые, а ослабленные соединения просто закрепить.

Практика эксплуатации коммутаторов показывает, что причиной проблем может быть обрыв проводов между датчиком-распределителем зажигания и самим коммутатором. В этом случае также проводится замена поврежденных проводов.

В случае если, коммутатор не подлежит восстановлению, то производится его замена. Как правило, эта процедура занимает не больше 15-20 минут. Одновременно с этой услугой мы рекомендуем вам провести полную диагностику электропроводки автомобиля, поскольку часто проблемы в работе двигателя связаны не только с неисправными устройствами, но и с состоянием проводки.

Основные симптомы неисправности катушки зажигания

Катушка зажигания является одним из основных элементов в системе управления бензиновых двигателей. Ее неработоспособность приводит к отсутствию воспламенения в одном и более цилиндрах. Поэтому каждый автовладелец должен знать основные признаки неисправности катушки зажигания, симптомы, предшествующие появлению этой ситуации.

Назначение, принцип работы катушки зажигания

Устройство является наиболее консервативной деталью в бензиновом ДВС. Ее прототип был изобретен в Германии инженером Румкорфом в середине девятнадцатого века. Она заменила магнето в двигателях автомобилей в начале 20-го века.

Основное назначение устройства – преобразование низковольтных электрических импульсов амплитудой около 12 Вольт (напряжение бортовой сети автомобиля) в высоковольтные импульсы амплитудой более 15.000 Вольт. Высокое напряжение необходимо для пробоя рабочей зоны свечи зажигания.

По типу исполнения и схеме зажигания катушки классифицируют:

одиночные;
сдвоенные (строенные, четырехблочные);
индивидуальные.

Устройство катушки зажигания

Одиночные устройства применяются в системах с распределителем зажигания. Сдвоенные используют в четырехцилиндровых ДВС без распределителя. Одна часть формирует высоковольтный импульс на 1-й и 4-й цилиндр, вторая обслуживает 2 и 3-й. Строенные и четырехблочные катушки иногда применяются соответственно в шестицилиндровых и восьмицилиндровых двигателях. В современных автомобилях широкое распространение получили индивидуальные катушки. Они устанавливаются на каждую свечу зажигания индивидуально. Индивидуальная катушка свечи зажигания имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными:

отказ одного из устройств не ведет к полному останову двигателя;
более просто организовать схему электронного управления;
отсутствие механического распределителя зажигания делает систему более надежной;
распределение импульсной нагрузки уменьшает токи, способствует увеличению ресурса;
облегчается определение неисправного устройства, которое легко производится компьютерной диагностикой;
в большинстве индивидуальных катушек установлен импульсный усилитель, он управляется малыми сигнальными токами, что уменьшает электрические помехи, увеличивает надежность электрооборудования.

По типу управления подразделяют:

контактные;
электронные;
со встроенным коммутатором (импульсным усилителем).

В контактных бобинах зажигания низковольтный импульс формируется прерывателем. При коммутировании первичной цепи прерывателем в первичной цепи индуцируется импульс электродвижущей силы. Устройство представляет автотрансформатор, который увеличивает амплитуду импульса в N раз, где N – коэффициент трансформации, равный отношению числа витков во вторичной к первичной обмотке. Коэффициент трансформации контактных устройств превышает 1000.

В бесконтактных системах применяют электронные катушки. Их коэффициент трансформации больше, они формируют стабильную искру. При ремонте нельзя взаимозаменять контактные и бесконтактные устройства.

Встроенный коммутатор установлен на большинство индивидуальных катушек, часто устанавливается на сдвоенные. К их недостатку относится более высокая вероятность отказа в связи с наличием электронных комплектующих.

Симптомы неисправности

Чаще всего бобина не отказывает внезапно. Обычно этому предшествует ряд предупреждающих симптомов.

Основные симптомы неисправности катушки зажигания:

пропуски искры в одном и более цилиндрах, их можно определить с помощью сканера, по наличию эффекта «троения» двигателя;
появление «дорожек пробоя» на корпусе, можно определить визуально при запуске двигателя в темное время суток;
возникновение трещин, сколов на диэлектрической зоне;
перегрев конструкции;
подгорание резиновых наконечников высоковольтных проводов;
замасливание, загрязнение.

При появлении вышеперечисленных симптомов необходимо задуматься о приобретении запасного устройства. Нельзя безучастно наблюдать за тем, как умирает катушка зажигания. В случае внезапного выхода из строя катушки, дальнейшее самостоятельное движение будет невозможно (если у вас не установлены индивидуальные катушки).

Катушки зажигания

Причины выхода из строя катушки зажигания

Рассмотрим причины, почему выходит из строя катушка зажигания.

Естественный износ

Как и все электрические и электронные блоки, бобина имеет определенный ресурс безотказной работы. Средний срок службы катушек зажигания приблизительно семь-десять лет эксплуатации либо 150.000 – 200.000 тысяч пробега. Устройство эксплуатируется в экстремальных условиях при большом перепаде температур, влажности, возможности попадания влаги, грязи, посторонних жидкостей. При этом через первичную обмотку протекают большие токи, во вторичной обмотке формируется высоковольтный импульс.

Электрический пробой

Разберемся, почему пробивает катушку зажигания. Во-первых, со временем в результате действия высоких перепадов температур диэлектрическая изоляция растрескивается, в микротрещины может попасть соленая влага, являющаяся проводником. Для напряжений более 15.000 вольт, формируемых во вторичной обмотке, в качестве проводника выступает даже чистая недистиллированная вода. Во-вторых, в процессе эксплуатации меняются физические свойства диэлектрика, резиновой изоляции наконечников высоковольтных проводов, особенно, сомнительного производства. Высоковольтный пробой может являться причиной установки нештатных высоковольтных проводов, в которых отсутствует распределенное ограничивающее ток сопротивление. Пробой может возникнуть в результате сильного загрязнения, переувлажнения. Даже в случае единичного пробоя в конструкции наступают необратимые изменения, дальнейшая эксплуатация не рекомендуется.

Перегрев

В некоторых автомобилях катушки зажигания установлены непосредственно в верхней части двигателя либо вблизи от нее. В случае, если к их конструкции отсутствует доступ воздуха для естественной вентиляции (такое возможно при установке дополнительного оборудования), может наступить перегрев устройства и выход его из строя.

Механическая нагрузка.

Крепление катушки должно быть штатное. Некоторые автолюбители пренебрегают этим требованиям, «подвешивая» ее на самодельные конструкции.

Износ свечей, высоковольтных проводников

Несмотря на то, что в схеме имеется ограничивающее сопротивление, износ свечей и высоковольтных проводников может вызвать в них электрический пробой. Тогда увеличивается ток нагрузки, бобина может перегреться.

Неисправность реле регулятора напряжения генератора

Иногда приводит к повышению напряжения бортовой сети автомобиля, выходу из строя электронного усилителя (коммутатора).

Неисправность контактной группы замка, электронного коммутатора

Если во время стоянки на катушку постоянно подается напряжение +12 Вольт в случае нештатного замыкания контактной группы замка, устройство может перегреться и выйти из строя. Такая же ситуация возможна в случае неисправности коммутатора.

Чтобы предотвратить преждевременный выход из строя, следует максимально устранить все возможные причины неисправности катушки зажигания в автомобиле.

Проверка напряжения на обмотках катушек

Признаки неисправности

Основные признаки выхода из строя катушки зажигания – отсутствия воспламенения. Если это одиночное устройство с распределителем, то во всех цилиндрах, если сдвоенная, либо одиночная – в обслуживаемых ей. Не обязательно отсутствие искры является стопроцентным признаком неисправной катушки. Возможно, перегорел ограничительный резистор, неисправна свеча, пробил высоковольтный провод, есть неисправность в системе зажигания. Необходима комплексная диагностика неисправности.

Визуальные признаки того, что не работает катушка зажигания:

наличие «дорожек пробоя», окалов на катушке;
изменение цвета диэлектрика;
подгорание контактов и разъемов;
следы перегрева на корпусе;
повышенное загрязнение.

Как определить неисправную катушку зажигания

Порядок проверки исправности катушки зависит от того, сколько катушек зажигания в машине. Если в вашем автомобиле установлены индивидуальные катушки зажигания, для того, чтобы с высокой степенью вероятности определить неисправную, можно поменять местами предположительно неисправную и заведомо исправную катушку. Если в результате данной замены, в цилиндре, в котором отсутствовала искра, она появляется, а в другом пропадает, следовательно, бобина действительно неисправная. Таким же образом можно проверить сдвоенные и блочные катушки, но при этом придется видоизменять схему, что не всегда удобно.

Как определить, какая катушка зажигания не работает, не внося изменений в электрическую схему

Для этого необходимо запастись толстыми диэлектрическими перчатками, сухим резиновым ковриком. Использование только обычных диэлектрических перчаток недопустимо: они выдерживают по пробою напряжение 6300 Вольт, на свечу подается напряжение приблизительно в три раза больше.

Если в вашем автомобиле установлено две и более катушки зажигания, автомобиль при неисправности одной из них должен завестись, но сильно троить. Снимая по очереди наконечники высоковольтных проводов свечей либо разъемы с индивидуальных катушек, оценивают стабильность работы двигателя. Если ДВС не изменил характер работы в результате снятия разъема, то искры в данном цилиндре нет. Если двигатель стал троить еще больше, либо вообще заглох, искра имеется, бобина неисправна, либо на нее на поступают импульсы или питание.

Высоковольтный разрядник

Мультиметр

Если двигатель автомобиля вообще не заводится и не схватывает, оценить исправность катушки можно параметрическим методом. Для этого понадобится мультиметр. Обычную катушку наподобие жигулевской можно прозвонить без труда. Для этого сначала устанавливают предел измерения мультиметра на режим измерения сопротивления 200 Ом либо «диод, прозвонка» и измеряют сопротивление между клеммами катушки + и К. Сопротивление должно быть в пределах от 0,2 до 1,0 Ома. Учтите, что во время измерения на данном пределе может появиться небольшая погрешность, которая немного увеличит показания мультиметра. Затем переключают режим мультиметра на предел 20 кОм и измеряют величину сопротивления второй обмотки (между выводом К и медным наконечником, в который вставляется высоковольтный провод). Сопротивление должно находиться в диапазоне 1 килоом до 3 килоом (2000 – 3000 Ом).

Проверить таким методом катушку с встроенным импульсным усилителем нельзя, так как к ее выводам не подключен вывод первичной обмотки. Частая неисправность индивидуальных устройств – пробой ограничивающего резистора. Он находится под резиновым удлинителем конструкции катушки, который легко демонтируется. Резистор следует извлечь и измерить его сопротивление мультиметра на пределе 20 килоом. Оно должно быть в пределах от 1 до 3 килоом.

Мегаомметр

Также можно оценить сопротивление изоляции, если в распоряжении имеется мегаомметр. Сопротивление изоляции (между медным контактом, в который вставляется высоковольтный провод свечи и корпусом) должно быть более 300 мегаом. Это измерение носит оценочный характер. Если сопротивление меньше, катушка вероятно неисправна, больше – вероятно исправна, точнее судить нельзя.

Простую трехвыводную катушку можно проверить «на весу», то есть, собрав простейшую схему. К выводу + подключают напряжение с АКБ +12В, вставляют в разъем высоковольтный провод, на второй вывод которого соединяют свечу. Корпус свечи соединяют с металлической частью двигателя. Далее соединяют к контакту К многожильный изолированный проводник сечением от 2 кв.мм. Держась за изоляцию, другим зачищенным концом провода кратковременно касаются металлической части двигателя. Должна проскакивать искра в мете касания двигателя и через свечу. В электронных катушках искра свечи менее интенсивная. Долго экспериментировать подобным методом нельзя.

На некоторых специализированных СТО есть самостоятельно изготовленные стенды для проверки. Их использование требует специальных методов.

Советы

Для того, чтобы катушка проработала дольше, соблюдайте правила:

устанавливайте устройство на штатные крепления;
не загромождайте место устройства, обеспечивая хорошую вентиляцию;
следите за чистотой на корпусе;
своевременно (перед началом каждого сезона эксплуатации) проверяйте свечи и высоковольтные провода.

Для чего нужен коммутатор системы зажигания

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.

Основные принципы работы и расположение устройства в автомобиле

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:

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.

Также не лишним будет провести полную диагностику автомобиля с помощью персонального сканера. К примеру, это можно сделать недорогим мультимарочным устройством Rokodil ScanX.

Устройство проанализирует данные и в случае обнаружения ошибок укажет на проблемный элемент. С помощью такой диагностики можно выявить дефекты в подвеске, шинах, раме и блоке мостов. Сканер совместим с большинством автомобилей начиная с 1996 года выпуска, при наличии ODB2 разъема для подключения. Информация выводится на экран вашего телефона либо планшета с подробным описанием неисправности.

Результаты эволюции: от простой батареи до систем под управлением электроники

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.

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:

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:

Основные типы существующих коммутаторов

Коммутаторы, используемые в автомобильной технике, подразделяются на следующие типы:

Тип АС не нуждается в постоянном наличии напряжения. Конструкция его достаточно проста, размеры – небольшие, но подключение этого типа устройства требует определённых навыков и опыта.

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:

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.

Разновидности коммутаторов

По своим функциональным особенностям коммутаторы подразделяют на три основных вида:

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.

Признаки неисправности

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.

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:

Ремонт коммутатора в автомобиле

Для того, что бы проверить работоспособность коммутатора, надо сначала очистить его от пыли и грязи (для этой цели прекрасно подойдет старая и мягкая зубная щетка), и внимательно осмотреть на предмет повреждений.

В отношении коммутаторов фирмы «TOYOTA» можно сказать, что большим разнообразием как и по внешнему виду, так и по внутреннему устройству они не отличаются. Практически на всех коммутаторах есть обозначения выводов (выдавленные значки напротив каждого контакта) и поэтому особо больших трудностей при их проверке не возникает.

Коммутаторы можно условно разделить на «внешние» и внутренние».

Первые – это те, которые установлены в подкапотном пространстве. Они в металлическом корпусе «защищенного» исполнения. Для охлаждения корпус имеет с одной стороны ребра охлаждения.
Вторые, так называемые «внутренние» коммутаторы, расположены внутри распределителя зажигания. Такое размещение создает дополнительные проблемы для самого коммутатора, потому что внутрь распределителя зажигания могут попасть и масло, и вода, что негативно может повлиять на работоспособность коммутатора. Особенно, если он уже «отходил» не один год.

Рис.1. Коммутатор «внутреннего» исполнения, расположенный внутри распределителя зажигания типа 11-А

Для проверки коммутатора нам потребуется:

Блок питания на 12 вольт
Катушка зажигания
Кнопка (подойдет и от обыкновенного дверного звонка)
Паяльник
Соединительные провода
Металлический лист, который будет служить нам "массой".

Что обозначают выдавленные буковки на корпусе:

Вывод "В" - сюда подаем "питание" АКБ (+12 вольт).
Вывод "С" - можно назвать его "коммутирующим", соединяем его и "минус" катушки зажигания.
Вывод "Т" или "I" - сюда мы подаем импульс (управление) от компьютера.

А теперь посмотрим на следующий рисунок и соберем изображенную на нем схему:

Особое внимание следует обратить на то, что бы на корпусе коммутатора был «хороший минус», то есть надежное соединение. Ведь одна из неисправностей «внешних» коммутаторов может возникать именно по этой причине – из-за «плохой массы». Подобное довольно часто случается после проведенных ремонтов или из-за окисления.

После сборки схемы еще раз проверьте надежность всех соединений. Убедитесь, что и корпус коммутатора, и катушка зажигания находятся на металлическом листе и на нем есть «минус». Проверьте расстояние между высоковольтным «выходом» катушки зажигания и металлическим листом – оно должно составлять 15-25 мм. А теперь начнем кратковременно замыкать/размыкать наш «плюсовой» провод, идущий на контакт «Т» коммутатора. То есть будем имитировать сигналы от блока управления.

Примечание: вообще то «управляющий» сигнал от блока управления не превышает значения 5 вольт, а мы, подавая (кратковременно!) наши 12 вольт, убьем двух зайцев одновременно - проверим коммутатор на исправность и на его работу в экстремальных условиях.

При исправном коммутаторе вы услышите и увидите как искра «бьет» в металлический лист. В случае, когда мы проверяем «внутренний» коммутатор, то вместо вывода «Т» подставьте другой контакт – «I». Остальное все то же самое.

Как мы видим, проверка коммутатора на исправность особой сложности не представляет. Но что делать, если в процессе проверки выяснилось, что коммутатор – не рабочий? Тем более, если время «поджимает» или точно такого же коммутатора вы найти не можете?

Выход из этого положения есть, надо только иметь некоторые навыки в обращении с паяльником и последовать некоторым советам. В данном материале мы разберем с вами коммутатор от Toyota (другие – от Honda, Mitsubishi разбираются практически так же, с небольшими отличиями).

Рис.3. Коммутатор «внешнего» исполнения «Toyota» под номером 174 с уже снятой (отвинченной) задней крышкой

С чего начнем наш ремонт? Сначала отвинтим металлическую заднюю крышку. Увидим пластмассовую прямоугольную крышку со скругленными краями размером 40 на 27 мм. Нагретым ножом или паяльником с тонким жалом осторожно «пройдемся» по периметру и, поддев крышку, снимем ее.

Примечание: не надо прилагать больших усилий при снятии этой крышки. Соскользнувший внутрь нож или отвертка могут так «пропахать» печатную плату, что восстановлению она уже подлежать не будет. Печатная плата залита специальным составом, предохраняющий детали от атмосферных и других воздействий.

Сам кристалл (JUNCTION) располагается в правом нижнем углу платы. На рисунке это хорошо видно. Но прежде чем приступить к дальнейшей работе, приготовим необходимый инструмент. Нам понадобится:

Много острых деревянных зубочисток
Вата
Немного спирта
Мягкий пинцет
Газовая горелка
Мощный паяльник (ватт на 100)

Для начала убедимся, что из строя действительно вышел кристалл, а не что-то другое. В коммутаторах Toyota кристалл в единственном числе, а во всех остальных моделях машин, где используется несколько катушек зажигания – их несколько.

Для этого зубочисткой осторожно попробуйте «подвигать» прямоугольное основание, на котором находится сам кристалл, а так же посмотреть (также методом «подвигать») состояние контактов, отходящих от кристалла на печатную плату. Скорее всего, кристалл будет двигаться. Это значит, что мы на верном пути.

Примечание: данная неисправность (отсоединение кристалла от основы) может возникнуть в том случае, если системе зажигания не уделялось должного внимания: не проверялись вовремя свечи зажигания, их зазор, исправность, высоковольтные провода, долгое время ездили с эффектом «миссинга» (это когда двигатель «троит», а мы ездим и ездим…). То есть в силу вышеназванных причин происходил интенсивный разогрев кристалла до такой температуры, при которой плавится олово (припой), на котором и «сидел» кристалл.

Работу начинаем с того, что осторожно готовим «операционное поле» - зубочисткой, осторожными движениями вычищаем прозрачное желе-пасту вокруг кристалла и контактов на печатной плате. Работа эта довольно кропотливая, долгая, но тут уж ничего не поделаешь – от ее качества зависит конечный эффект работы. После того, как мы все вычистили, берем ватку со спиртом и так же осторожно «вымываем» все контакты и освободившееся «операционное поле». А теперь посмотрим на следующий рисунок:

Из рисунка видно - нам надо «отпаять» кристалл, который находится на «подложке», от «основы» , выпаять подобный из другого, ненужного коммутатора, и припаять на это место.

Первым делом отпаиваем контакты кристалла от печатной платы. Это делается мощным паяльником и пинцетом, которым захватываются круглые или прямоугольные площадки контактов во избежание перегрева и для того, что бы в нужный момент тут же отделить контакт от печатной платы.

Примечание: при проведении данных работ надо иметь в виду, что контакты к кристаллу не припаяны, а зажаты. И если при неосторожном обращении этот контакт оторвется – восстановлению он уже не подлежит. Поэтому трогать и изгибать эти контакты надо пинцетом.

После того, как мы отделили контакты, переходим к самой основной части – отделению кристалла от основы. Здесь надо быть очень внимательным! Так как выпаивать придется два кристалла – старый и новый, сначала лучше потренируйтесь на старом, неисправном, а уж потом беритесь за новый. Кристалл надо выпаивать аккуратно, не повредить его, не перегреть. Для отвода тепла ставим пинцет или что-то подобное на сам кристалл, берем газовую горелку, зажигаем и начинаем снизу подогревать корпус коммутатора. И как только кристалл чуть «стронется» с места – тут же вынимаем его.

Теперь нам надо привести в порядок тот кристалл, который будем ставить на место выпаянного и само место, на которое будем припаивать новый кристалл. Сначала надо пройтись ваткой со спиртом по тем поверхностям, которые необходимо залуживать. Потом залуживаем. Слой припоя должен быть ровным, без подтеков и морщин. Далее начинается основное: посадка кристалла на место.

Одновременно нагреваем как кристалл, так и прогреваем корпус коммутатора до той степени, пока находящийся там припой не станет блестеть. И тут же «сажаем» кристалл на «основу» и плотно прижимаем пинцетом. Ждем до полного остывания. После этого проводим испытания : шилом или чем-то еще подобным пытаемся «сковырнуть» кристалл, тем самым определяя, правильно ли он «сел». Если все нормально и кристалл не поддается, то припаиваем три контакта и переносим убранное «желе» обратно на кристалл. Если «желе» мало, можно использовать герметик. После этого проверяем новый кристалл: проводимость «эмиттер-база-коллектор», а так же наличие проводимости между коллектором и выводом «С» коммутатора. Если все нормально – собираем все в обратном порядке, ставим на машину, заводим. На следующих рисунках приведены схемы выводов кристалла и что-куда надо «прозвонить» в первую очередь, что бы убедиться в правильности и надежности нашей сборки:

Влияние коммутатора на работу двигателя

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.

Дальнейшее развитие коммутатора системы зажигания

Вне зависимости от того, основана ли схема коммутатора на работе транзисторов или тиристоров, ее ключевое преимущество – существенное улучшение параметрических характеристик зажигания. В результате произошло полное вытеснение доминировавшего до определенного момента времени батарейного зажигания. В процессе развития новой схемы удалось отказаться от контактных прерывателей напряжения, на смену которым пришли модификации, оснащенные бесконтактными датчиками, например, датчиком Холла.

Главный принцип, закладываемый в систему зажигания, увеличение ее надежности с одновременным ростом эффективности функционирования. В результате совершенствования электронных компонентов, управляющие блоки стали микропроцессорными, они обрабатывают сигналы, исходящие сразу от нескольких датчиков, что существенно улучшает качество управления процессом зажигания.

Вследствие чего в системы стали вводится сначала двухканальные коммутаторы, а позже стали появляться системы, располагающие индивидуальной катушкой и коммутирующим устройством для каждой свечи зажигания.

Развитие конструкции дает возможность добиться:

• Получения более мощной искры;

• Вывода из конструкции части механических устройств, снижающих устойчивость устройства к поломкам;

• Исключения потерь, возникающих в трамблере, в связи с его выводом из конструкции;

• Стабильности искрообразования на холостом ходу;

• Улучшения запуска при сниженной температуре окружающего воздуха;

• Понижения топливного расхода.

В целом введение коммутаторов в конструкцию системы зажигания отразилось на увеличении надежности автомобилей и на стабильности их работы.

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).

Как определить неисправность коммутатора в машине?

Выявить поломки у устройств нового типа несколько сложнее, чем у одноконтактных. Лучше отвезти машину в СТО. Признаки поломок таковы:

мотор перестал запускаться, искры нет;
двигатель постоянно глохнет;
силовой агрегат работает неустойчиво.

Для проверки используют вольтметр — при включенном зажигании его стрелка должна располагаться посередине шкалы. Когда питание перестает поступать, она отклоняется в правую сторону. Если все происходит так, прибор находится в рабочем состоянии.

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.

Признаки неисправности

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.

Видео о том, как работает коммутатор:

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).

Функционирование устройства

Принцип работы коммутатора состоит в том, чтобы максимально быстро коммутировать цепь с датчиками вращения и управлять токами в катушке зажигания.

Дело в том, что сигналы, поступающие от датчиков вращения, являются слабыми, либо аналоговыми и неудобными в использовании. Поэтому для применения в системе управления их нужно не только сформировать, а еще и усилить, а затем передать первичной обмотке катушки, что позволяет осуществлять высокоскоростную коммутацию.

Многоканальные устройства способны производить управление и коммутацию сразу нескольких катушек зажигания.

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.

Коммутатор ВАЗ, имеющий обозначение 76.3734, состоит из одного основного элемента – контроллера L497. Он создан специально для использования в бесконтактных системах зажигания. Отечественный аналог этого контроллера — КР1055ХП2. Параметры у них практически идентичные, что позволяет использовать любой из контроллеров. Кроме того, эта микросхема позволяет провести подключение тахометра, расположенного на приборной панели автомобиля. Но можно применить и более простую схему, которая представляет собой усилительный блок из двух каскадов. Правда, надежность такого устройства на порядок ниже.

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.

Каким может быть коммутатор в автомобиле?

Современные коммутаторы эффективны и надежны благодаря микропроцессорам. Сейчас в магазинах продают разные модели. Все коммутаторы можно поделить на:

Транзисторные. Имеют контакты, которые могут обгореть или просто износиться. Это значит, что срок службы у них небольшой.
Тиристорные. Похожи на транзисторные, но имеют одно отличие — высокое напряжение возникает в конденсаторе. Когда система активируется, конденсатор подключается к катушечной обмотке. При следующем разряжении возникает искра.
Гибридные. Здесь есть кулачковый трамблер. Электронная часть включает в себя коммутатор и катушку. Это гибрид электроники и механики. За счет электронных элементов этот узел надёжнее и экономичнее. Датчики здесь заменены кулачками, подсоединяются они просто. Конструкция удобна — ведь когда свитч выходит из строя, можно переключиться на старую катушку. Потом запускается кулачковое зажигание.
Бесконтактные — самые эффективные устройства. Их параметры намного выше показателей коммутаторов другого типа. С началом применения электроники производители начали отказываться от контактов — сигналы стали передаваться от датчика Холла.

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

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.

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:

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

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.

Читайте также: