Принцип работы системы зажигания ваз 2109 карбюратор
Рассмотрим принцип действия бесконтактной системы зажигания на примере системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099. Определим, откуда берется искра для поджига топливной смеси в камере сгорания и почему она проскакивает своевременно для каждого цилиндра.
Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 включает в себя катушку зажигания, свечи зажигания, высоковольтные провода (бронепровода), трамблер с распределителем зажигания, датчиками-регуляторами опережения зажигания (центробежным и вакуумным) и датчиком Холла, также коммутатор и провода низкого напряжения.
Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Откуда поступает ток в систему зажигания?
Электрический ток в систему зажигания поступает с вывода «30» генератора, через монтажный блок предохранителей и реле, замок зажигания, реле зажигания и далее на вывод «Б» катушки зажигания. Система запитывается после поворота ключа в замке зажигания.
Принцип действия бесконтактной системы зажигания
Датчик Холла и экран трамблера
Чтобы добиться от двигателя максимальной мощности необходимо воспламенять смесь искрой несколько раньше прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Для этого регулируют угол опережения зажигания вращением трамблера в ту или иную сторону. При холостых оборотах двигателя 750-800 об/мин угол опережения зажигания, например для двигателя 21083 работающего на 92-м бензине должен составлять 4±1º (подробнее см. «Установка угла опережения зажигания на ВАЗ 2108, 2109, 21099»).
Примечания и дополнения
Работа центробежного регулятора опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Вакуумный регулятор опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
На примере системы зажигания карбюраторного двигателя 21083 автомобиля ВАЗ 21083 (21093, 21099) попробуем разобраться как она устроена и как работает.
Схема бесконтактной системы зажигания карбюраторного двигателя 21083
Устройство бесконтактной системы зажигания
1. Генератор.
Обеспечивает подачу электрического тока при работе двигателя автомобиля. В частности, подает напряжение в систему зажигания.
2. Аккумуляторная батарея.
Обеспечивает подачу электрического тока при запуске двигателя.
3. Монтажный блок предохранителей и реле.
Служит для коммутации проводов электрических цепей низкого напряжения, в частности системы зажигания.
4. Катушка зажигания.
Выдает ток высокого напряжения на распределитель зажигания.
5. Коммутатор.
Выдает импульс для искрообразования (размыкая цепь питания первичной обмотки катушки зажигания) в том или ином цилиндре по сигналу с датчика Холла.
6. Датчик Холла.
Формирует управляющий импульс (снижая напряжение) для коммутатора, сигнализирующий о необходимости искрообразования в том или ином цилиндре двигателя.
7. 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).
8. Высоковольтные провода (бронепровода).
Служат для передачи тока высокого напряжения от катушки зажигания на крышку трамблера и далее к свечам зажигания.
9. Замок зажигания.
Служит для замыкания цепи системы зажигания. Через него поступает электрический ток в систему зажигания.
10. Реле зажигания.
Служит для разгрузки контактов выключателя зажигания (замка) и подачи напряжения на катушку и коммутатор.
11. Свечи зажигания.
Служат для образования искры в камерах сгорания двигателя и поджига топливной смеси.
Как работает бесконтактная система зажигания?
Электрический ток в систему зажигания поступает с вывода «30» генератора, через монтажный блок предохранителей, замок зажигания, реле зажигания и далее на вывод «Б» катушки зажигания. Система запитывается после поворота ключа в замке зажигания.
- При работе двигателя вращается вал распределителя зажигания (трамблера). В работу вступает датчик Холла. Стальной круглый экран с четырьмя прорезями на валу трамблера, вращаясь, проходит через зазор этого датчика. Когда проходит прорезь экрана, напряжение отдаваемое датчиком ниже бортового на 3 В или равно ему, когда зубец экрана, напряжение падает практически до нуля. Прохождение каждого из четырех зубцов соответствует такту сжатия и моменту зажигания в одном из цилиндров двигателя.
- Далее в работу вступает коммутатор. Свои прерывистые импульсы датчик Холла подает на вывод «6» коммутатора, а тот в свою очередь подает импульс на первичную обмотку катушки зажигания (вывод «К»).
- Теперь срабатывает катушка зажигания. В момент прерывания электрического тока (зубец экрана проходит через зазор датчика Холла) магнитное поле в катушке зажигания резко сжимается и, пересекая витки обмотки, производит ЭДС порядка 22-25 кВ (ток высокого напряжения).
- Работа распределителя зажигания. Ток высокого напряжения по центральному бронепроводу поступает на центральный вывод крышки трамблера и далее на «бегунок»-распределитель зажигания, который вращаясь, раздает ток высокого напряжения по четырем клеммам крышки.
- Работа свечей зажигания. По высоковольтным проводам ток высокого напряжения поступает к свечам зажигания. Между их электродами проскакивает искра, воспламеняющая топливную смесь в цилиндрах двигателя.
Чтобы добиться от двигателя максимальной мощности необходимо воспламенять смесь искрой несколько раньше прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Для этого регулируют угол опережения зажигания вращением трамблера в ту или иную сторону. При холостых оборотах двигателя 750-800 об/мин угол опережения зажигания, например для двигателя 21083 работающего на 92-м бензине должен составлять 4±1º.
Отличия между системами зажигания с инжекторным и карбюраторным двигателем на ВАЗ 2109 достаточно существенные.
На карбюраторных версиях за распределение зажигания отвечает катушка и распределитель. На инжекторах эта роль отводится специальному модулю зажигания. Он включает в себя пару катушек и управляющую электронику.
Как устроена СЗ
Виды СЗ
Система зажигания служит для воспламенения в необходимый момент топливовоздушной смеси, находящейся в цилиндрах двигателя.
Применяемые СЗ можно разделить на три основных типа:
- Контактные;
- Бесконтактные;
- Контактно-транзисторные.
Первый и третий тип особого интереса для нас не представляют, поскольку на ВАЗ 2109 используется бесконтактная или бесконтактно-транзисторная система.
Применять такие схемы начали еще в середине 80-х годов прошлого века. С течением времени инженерам удалось повысить эффективность, работоспособность и надежность.
Принцип действия
Принцип действия системы зажигания, установленной на ВАЗ 2109, выглядит следующим образом:
Катушка
Основные преимущества
Используемая система зажигания для девяток отличается неплохими показателями надежности, хотя вырабатывает энергию до 50 кДж, а напряжение пробоя порой может достигать отметки 30 кВ и больше. БСЗ ценят за высокий КПД.
Можно выделить несколько главных преимуществ, которыми характеризуются бесконтактные системы зажигания.
Преимущества
Особенности
СЗ работает с датчиком Холла
Из-за этого на параметры энергии искры не влияют напряжение в электросети, частота работы двигателя. Это обусловлено тем, что период времени концентрации энергии в катушке зажигания всегда неизменный. Так обеспечивается высокий КПД схемы
Отсутствует механическое взаимодействие между контактами
Это способствует отсутствию загрязненности, обгорания контактов, потому чистить их не приходится
Не нужно регулировать положение контактов
Минимальные механические взаимодействия деталей
Такой фактор способствует отсутствию вибраций ротора, резонанса, неравномерного распределения искры по свечам зажигания
Энергия в свечи постоянно повышенная
Она может достигать 50 Дж, что позволяет избегать сбоев при воспламенении топливовоздушной смеси в цилиндрах. Особенно хорошо это видно при разгоне автомобиля
Экономичность и экологичность
Применение новой СЗ позволило улучшить экономию топлива примерно на 5 процентов, а также на 20 процентов снизить количество выбросов СО
Стабильный запуск холодного двигателя
Даже если АКБ разрядится до 6В, запустить мотор все равно можно будет без проблем. Этим БСЗ существенно отличается от других систем зажигания, которые не могут похвастаться такой стабильностью.
Схема
Схема СЗ
Используемая на ВАЗ 2109 система зажигания включает в себя следующие компоненты:
- Коммутатор;
- Свечи;
- Датчик распределителя;
- Катушки зажигания;
- Выключатель;
- Блокирующее устройство. Оно не позволяет включаться стартеру до тех пор, пока полностью не выключится зажигание;
- Запорно-противоугонное устройство;
- Датчик Холла;
- Валик датчика-распределителя, который располагается горизонтально и получает вращательный момент от распределительного вала;
- Система самопроизвольного отключения зажигания, которая срабатывает через 2-8 секунд;
- Система выравнивания коммутируемого тока, которая требуется при изменении напряжения в сети в пределах 6-18В;
- Встроенная в коммутатор система, которая регулирует время накопления энергии в катушке, ограничивает силу тока при небольшой частоте работы мотора.
Система зажигания работает с напряжением до 26 кВольт, искровой заряд имеет длительность 1,6-2,0 миллисекунд, а выделяемая за это время энергия составляет 35-50 МДж.
Обслуживание
Если не следить за состоянием системы и упускать из виду наличие неисправностей, нарушений в работе, это может привести к определенным последствиям. А именно:
- Снижение надежности работы СЗ, появление сбоев;
- Снижение технических характеристик двигателя, таких как динамика разгона, максимальная скорость;
- Резкое увеличение количества потребляемого топлива;
- Поломка элементов СЗ или всей системы.
Прежде чем самостоятельно проводить техническое обслуживание СЗ, примите во внимание несколько важных рекомендаций.
Техобслуживание
Обслуживание данной системы включает в себя следующие операции:
- Зачистка свечей от образовавшегося нагара или замена элементов;
- Проверка проводов на предмет изоляции, качества контактов и крепления;
- Контроль момента зажигания, установка момента;
- Очистка крышки ротора и датчика распределителя при образовании загрязнений;
- Зачистка пластины ротора, электродов боковых клемм СЗ;
- Проверка качества фиксации на посадочных местах всех элементов системы;
- Проверка креплений проводов.
Ремонт распределителя
Система зажигания на отечественном автомобиле ВАЗ 2109 устроена достаточно сложно, хотя принцип ее работы даже у новичков не вызывает серьезных сложностей.
Профилактика, ремонт СЗ подразумевает работы с электрической составляющей автомобиля, потому обязательно соблюдайте все установленные правила безопасности, опирайтесь на рекомендации, указанные в руководстве по эксплуатации авто.
Напишу всё что знаю.
Микропроцессорная система зажигания (далее МПСЗ) применялась на автомобилях ГАЗ, ЗИЛ, АЗЛК и ВАЗ.
Она не требует регулировок, не имеет трущихся контактов, угол зажигания более точный и искра более мощная. Трамблёр отсутствует.
Рассмотрим устройство системы на примере ВАЗ-2109.
С МПСЗ применяется карбюратор 21083-1107010-05, по сравнению с обычным карбюратором они не имеют штуцер на трамблёр, и на них стоят немножко другие жиклёры (воздушный на первую камеру 155 вместо 165, топливный на вторую 100 вместо 97,5), но можно применять обычный карбюратор, заглушив штуцер.
Карбюратор 2108-1107010-05 для двигателя 2108 с мпсз.
Штуцер типа 2103 ставился на впускной коллектор (на панелях приборов 2108 туда подключается эконометр) и шланчиком соединялся с контроллером (о нём ниже).
Вместо трамблёра на корпус вспомогательных агрегатов устанавливалась заглушка 21083-1003288-70 (чтобы не вытекло масло) и кронштейн 21083-3705704 на котором располагались катушки.
Катушки типа 29.3705 одна на 1 и 4 цилиндры, вторая на 2 и 3, то есть в одном цилиндре поджигалась топливная смесь, в другом поджигались выхлопные газы как на инжекторе. Соответственно в выхлопных газах дожигались вредные вещества, что немного снижало их токсичность.
Сопротивление первичной обмотки 0,5+/-0,05 Ом. вторичной 11+/-1,5кОм
Катушки управлялись двухканальным коммутатором 42.3734 или 6420.3734 a.d-cd.net/c435d81s-480.jpg
Фото внутренностей 6420.3734 content-13.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/s-3772.jpg
Фото коммутаторов. Ниже на фото их современный аналог 951.3734, а также 133.3774-03 достойный существовать в этом мире лишь в качесте мусора потому что сильно греется и выходит из строя.
Комментарий от lightstar1411:
"Так-же в природе ещё существовал двухканальный коммутатор КЕ-50-2 на тиристорах. Корпус у него на подобии 42.3734, но литье маркировки иное. С ним проблем никаких.
Фото коммутатора КЕ-50-2" content-21.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/b-4372.jpg и content-13.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/b-4371.jpg
Вместо двухканального коммутатора можно поставить два обычных, вот фото a.d-cd.net/4bd5d81s-480.jpg
Сигнал на коммутатор подавался контроллером электронного зажигания МС2713-02 (он же 21083-3854010) который располагался в коробке воздухопритока на кронштейне. Контроллер 2108-3854010 идёт на двигатель 2108.
Контроллер определял положение коленвала по датчику угловых импульсов (над ним проходили зубчики маховика, их 128) и по датчику начала отсчёта (штифт на маховике давал сигнал о вмт первого цилиндра и дальше блок считал зубчики маховика).
Датчики типа 14.3847 (аналог с квадратным разъёмом 141.3847) располагались на коробке передач (на автомобилях с обычной системой зажигания отверстия под датчики закрыты заглушками, на современных коробках их нет вообще).
Датчики индукционные, т.е. в них имеется постоянный магнит, и когда над ним проходило что-то металлическое (зубчики маховика например), в обмотке появлялся ток, который был сигналом для блока.
Вместо них можно поставить инжекторный датчик коленвала, он длинее, поэтому нужно изготовить и поставить между ним и коробкой передач проставку. И чтобы зазор между датчиком и зубчиком составлял примерно 1мм.
Маленький датчик на фото по середине — для диагностического датчика ВМТ (для мпсз не нужен).
Чоткая статья про датчик ВМТ www.drive2.ru/l/3998339/
И на патрубке системы охлаждения устанавливается датчик температуры 19.3828 по которому блок переключался с "холодной" прошивки на "горячую"
Жгут проводов подключался к 4-х контактному разъёму (куда подключается обычная трамблёрная система) на зажигание, тахометр, концевик и электроклапан карбюратора, то есть контроллер включал в себя управление системой ЭПХХ которая немножко снижает токсичность и расход топлива.
На принудительном холостом ходу (например при торможении двигателем) когда концевик замкнут и обороты выше 1750, клапан холостого хода обесточивался и перекрывал подачу топлива в канал холостого хода, и включал клапан при 1650 оборотах.
И в контроллере имеется датчик абсолютного давления, к которому поступает разряжение из впускного коллектора. По разряжению, частоте вращения коленвала и температуре более точно меняется угол зажигания по сравнению с трамблёром, что уже помимо более мощной искры увеливает мощность двигателя и снижает расход топлива.
Контроллеры МС2713-02 можно достать на авито, и их много в каком-то магазине автомобиле редкостей в Питере. И на сайте autopiter.ru на данный момент их можно купить новыми за жалкие 800р.
МС2713-01 применяется на двигателе ЗМЗ-4061.10 (есть в каталоге запчастей ГАЗ-2705) а МС2713-03 на ЗМЗ-4063.10 (двигатель с другой степенью сжатия).
МС2713-01 можно установить на ВАЗ-2109, у меня он работает (двигатель 21083, объём 1,5), изменений почти нет, но после отключения датчика температуры немного упал расход топлива и увеличилась тяга на низких оборотах.
Внутренности МС2713-01 1985года content-23.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/s-4066.jpg
и content-13.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/s-4063.jpg
или вот блок 1986года content-10.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/s-3666.jpg
внутренности content-13.foto.my.mail.r…hofer2107/1348/s-3670.jpg
и content-5.foto.my.mail.ru…hofer2107/1348/s-3671.jpg
_____________________________________________________
С 1989 года стали устанавливать контроллер МС4004 (он же 21083-3854010-10) со встроенным коммутатором и немного другой схемой подключения
Корпус пластмассовый и видно рёбра охлаждения.
Он сразу управлял катушками.
С ним применялись катушки 3009.3705 (аналог 3012.3705 такая же с кронштейном 3022.3705 не для 2108), крепились они на треугольном кронштейне
На фото заглушка 21083-1003288-10, и кронштейны 21083-3705704 и 21083-3705710
А вот фото двигателя
А вот он в каталоге, на фото ошибка — модуль зажигания нарисовали случайно
Сейчас есть аналоги мпсз типа Maya и SECU-3 которые более современные, плюс имеют датчик детонации, и их можно заказать и установить на машину (есть варианты под инжекторный датчик на шкиве ремня генератора или на маховик как в нашем случае).
___________________________________________________
Для ВАЗ-2110 была разработана мпсз второго вида.
Датчик положения коленвала используется один, устанавливается на шкиве ремня генератора.
Блок может включить релюшку, которая включает нагреватель впускного коллектора.
Имеется датчик абсолютного давления 21214-1413020, датчик детонации и клапан, которым блок снижает прогревочные обороты (карбюратор 21083-1107010-35). Блок подаёт сигнал на модуль зажигания как на инжекторе. Датчиков температуры 21083-3828010-10 два — один для охлаждающей жидкости на патрубке, второй для воздуха на корпусе воздушного фильтра 2110-1109010-10 (с отверстием под датчик).
На фото видно двигатель для такой системы, видно модуль зажигания и заглушку вместо трамблёра.
О самом главном!
Система зажигания в автомобилях семейства «Самара» создана бесконтактная, а состоит она из:
Распределитель зажигания, он же трамблер:
1. Для начала давайте разберем что же входит в основной состав распределителя. Во-первых в него входит датчик холла, а во-вторых центробежный и вакуумным регулятор опережения зажигания, и многое что другое.
2. Ранее на всех автомобилях которые оснащались двигателем 21081, распределитель зажигания устанавливался типа «40.3706-10», который имел совершенно другие характеристики вакуумного и центробежного регулятора опережения зажигания. А так же крышка такого распределителя помечалась красной меткой.
3. Распределитель зажигания нужен для того, что бы выполнять две основные функции:
- Первую функцию которую он делает, так это он задаёт момент искрообразования, который осуществляется в зависимости от оборотов двигателя автомобиля.
- Следующая его функция состоит в том, то что он в нужный момент даёт импульс высокого напряжения, проще говоря искру в цилиндры, в зависимости от порядка их работы.
Примечание!
Распределитель зажигания подаёт искру в цилиндр при помощи бегунка, который установлен в самом распределителе, и надет он там на валик распределителя!
Свечи зажигания:
1. Для многих уже известно зачем присутствуют свечи зажигания в автомобиле, но все же давайте разберём по подробнее.
2. Свечи зажигания нужны каждому бензиновому автомобилю, а их работа заключается в том, что с их помощью частички топлива в цилиндрах своевременно сгорают, за счет того что свеча даёт в нужный момент искру, а от чего же поступает искра на эту свечу? Да всё от той же катушки зажигания, с чьей помощью двигатель у автомобиля и работает.
3. Свечи в автомобилях семейства «Самара», используются по типу «А17ДВР» а так же «А17ДВРМ», и «А17ДВРМ1». Есть и другие зарубежные аналоги, но это по сути самые распространённые свечи которые используются в этих автомобилях.
4. Иногда приходит момент когда свечи зажигания так скажем своё отживают, и поэтому их необходимо переодически в 30.000 км. заменять на новые. Если вам всё же придётся их заменить, то в таком случае для вас мы подготовили статью, в которой вы найдёте подробную инструкцию по их замене. (см. Замене свечей)
Катушка зажигания:
1. Катушка как принято её называть в народе, выполняет функция преобразования тока низкого напряжения, в ток высокого напряжения, ниже всё это мы разберём подробно.
2. Сперва поймите раз и навсегда, то что катушка зажигания это по сути некий элемент, который работает за счет аккумуляторной батареи, и еще нескольких факторов. Принцип работы катушки заключается в следующем:
Коммутатор:
1. Он представляет из себя некий модуль небольших размеров, за счет которого осуществляется:
- Стабилизация тока, то есть проще говоря коммутатор не даёт току упасть менее «6 Вольт», а так же он препятствует преобразованию тока свыше «18 Вольт». Благодаря этим действиям провода у бесконтактной системы зажигания подгорают гораздо реже.
- А так же он создаёт импульсы тока в катушке зажигания.
- Еще он защищает детали от перегрева и перегрузок, благодаря чему они прослужат более долгую жизнь.
- И ко всему этому коммутатор обесточивает зажигание в автомобиле, в тот момент когда вы глушите двигателя автомобиля.
2. На автомобили семейства «Самара», устанавливаются коммутаторы типа «3620.3734», а так же «76.3734», еще подлежат установки коммутаторы типа «RT1903», и «PZE4022».
3. При выходе коммутатора из строя, он не подлежит ремонту. Если вы начали замечать то что коммутатор приходит в негодность, его рекомендуется заменять на новый.
4. Запрещается отсоединять колодку проводов которая подсоединена к коммутатор, при включенном зажигании у автомобиля, потому что это его может повредить, а так же возможно произойдет повреждение еще и других деталей системы зажигания.
Выключатель зажигания:
1. Выключатель представляет из себя замок, который вы все уже видели в каждом автомобиле. Благодаря этому выключателю, вы можете включать и отключать приборы системы зажигания.
2. В состав выключателя входит индивидуально подобранным ключ, при помощи которого мы можем проворачивать этот выключатель. А в корпусе выключателя установлен неподвижный диск с клемами и контактами, а к этому диску подсоединены провода которые идут от катушки зажигания.
3. Когда ключ извлечен из замка, в последующим происходит размыкание всёх контактов. А когда ключ вставлен в личинку и после чего повернут, в таком случае происходит замыкание всех контактов, в связи с чем зажигание в автомобиле и включается.
4. В автомобилях семейства «Самара», используется выключатель зажигания по типу: «2108-3704005» и «KZ813», в состав которого входит противоугонное запорное устройство. При повороте ключа в таком выключателе напряжение подаётся сперва на дополнительное реле типа «113.3747-10», которое после чего подаёт напряжение на катушку зажигания и коммутатор.
Провода низкого и высокого напряжения:
Провода высокого напряжения:
1. Высоковольтные провода служат для передачи тока высокого напряжения, от самой катушки зажигания и на каждую свечу цилиндров.
2. В автомобилях семейства «Самара» установлены высоковольтные провода, с распределённым сопротивлением в 2550±270 Ом/м.
3. Ни в коем случае не пробуйте заводить автомобиль, с разорванной высоковольтной цепью напряжения, то есть проще говоря: Двигатель у автомобиля не нужно заводить при снятых проводах высокого напряжения, а так же при снятой крышки распределителя зажигания. Такие действия могут привести к выходу из строя элементов системы зажигания, а так же к пробою изоляции, поэтому будьте осторожны.
4. А так же не рекомендуется браться руками, как либо прикасаться к проводам высокого напряжения, когда двигатель у автомобиля будет находится в рабочем состоянии, потому что это может привести к электротравме.
Примечание!
При проверки высоковольтных проводов на наличие искры, рекомендуется отсоединять провода на заглушенном двигателе, а в случае заведения двигателя провода должны быть закреплены на расстоянии 5-10 мм, от массы автомобиля, а так же эти провода не должны находится у вас в руках, даже в том случае если их вы удерживаете при помощи инструмента!
Провода низкого напряжения:
1. Каждый человек с такими проводами встречался в своей жизни, они чаще всего бывают небольшой толщины, и имеют очень гибкую форму, в отличие от проводов высокого напряжения.
2. А так же чаще всего провода низкого напряжения имею комбинированную расцветку, то есть они бывают как красные, так и синие, и имеют множество других цветов.
3. Яркий пример куда подсоединяются провода низкого напряжения, служит всё та же самая катушка зажигания, потому что если на неё внимательно посмотреть, то на боковой её части можно будет увидеть два провода один из которого «красного», а другой «синего» цвета. (см. фото выше)
Читайте также: