Принцип работы бесконтактной системы зажигания ваз

Обновлено: 02.07.2024

Пары бензина, сгорая в цилиндрах двигателя, дают энергию для движения автомобиля. Сам по себе процесс сгорания не начинается, его инициализацию осуществляет система зажигания. С самого начала появления бензиновых моторов это производилось механическим способом. С течением времени у него было выявлено множество недостатков и замечаний в работе, в том числе сложность в эксплуатации. Появление электронных компонентов (транзисторов, тиристоров и т.д.) позволило преодолеть эти недостатки, т.к. была создана бесконтактная система зажигания (БСЗ).

Для чего оно нужно и каким бывает

Горючая смесь в цилиндрах двигателя должна воспламеняться в конце второго такта – сжатия, когда поршень располагается в верхнем положении. Здесь смесь находится под самым сильным давлением, и при рабочем ходе поршня будет совершена максимальная работа. Именно в этот момент на свече должна появиться искра, которая и воспламенит горючую смесь.
Для этого служит зажигание. Было разработано несколько различных вариантов, но на автомобиле обычно используется батарейное (контактное) зажигание.

Контактное

Как оно работает, должно быть понятно из описания к приведенному ниже рисунку.

Когда ключ вставлен в замок (Contactor), ток протекает от АКБ (Battery) через бобину или катушку зажигания (Ignition Coil) и контакты прерывателя (Contakt breaker). Этот ток образует магнитное поле, в которое попадает вторичная обмотка Ignition Coil. Когда контакты прерывателя размыкаются, через первичную обмотку прекращается протекание тока, во вторичной обмотке благодаря эффекту самоиндукции создается высоковольтное напряжение, подаваемое через распределитель (Distributor) на нужную свечу (spark plugs).

Недостатки подобной системы

Несмотря на все дополнительные устройства, описанная система зажигания, установленная на автомашины ВАЗ 2107,2016, имеет довольно серьезные недостатки. Из них следует отметить:

Тем не менее, из-за своей дешевизны и простоты КСЗ использовалась долгое время, в частности, на машинах семейства ВАЗ 2107, 2106.

Дальнейшее развитие системы зажигания

Вышеописанные трудности удалось решить с широким распространением полупроводниковых элементов, таких как транзисторы и тиристоры. Итогом их применения стала так называемая бесконтактная система зажигания. Однако ее внедрение на отечественные автомобили произошло не сразу, сначала на ВАЗ 2107, 2106 было использовано так называемое контактно-транзисторное зажигание.

Контактно-транзисторное зажигание

Функциональную схему такой системы можно увидеть ниже.

Из рисунка становится понятно, что механический прерыватель управляет не накопителем энергии, в роли которого выступает катушка зажигания, а электронным коммутатором. Такое решение облегчило режимы работы прерывателя, повысило надежность и качество работы всей системы. Кроме того, это позволило модернизировать многочисленные автомашины ВАЗ 2107, 2106, находящиеся в эксплуатации, без значительных затрат со стороны их владельцев.

Бесконтактная система зажигания

Следующим этапом в развитии системы стало исключение механического прерывателя. Бесконтактная система зажигания такого типа показана на рисунке.

Впервые в отечественном автомобилестроении подобная система была внедрена на автомобилях ВАЗ девятого семейства, хотя потом с ней серийно выпускались и ВАЗ 2107, 2106.
Такая бесконтактная система подразумевает использование коммутатора для управления катушкой зажигания и предусматривает работу коммутатора с сигналами, получаемыми от бесконтактного датчика. Последние могут быть трех типов:

индуктивный;
датчик Холла (магнитный);
оптический.

В отечественных машинах семейства ВАЗ 2107, 2106 используется датчик Холла.

Работа такого устройства мало чем отличается от работы обычной КСЗ. Вращение вала двигателя бесконтактный датчик преобразует в импульсы, поступающие на коммутатор напряжения. Последний обеспечивает импульсное прохождение тока через бобину. Благодаря этому во вторичной цепи возникает высоковольтное напряжение, поступающее через распределитель на свечи зажигания, между электродами возникает искра и от нее воспламеняется горючая смесь.
В процессе работы происходит регулирование УОЗ. Для этого используется центробежный (при изменении оборотов двигателя) и вакуумный (при изменении нагрузки) регуляторы.
" alt="">
Система зажигания, установленная на автомобиле, предназначена для своевременного воспламенения топливной смеси. Первоначально применялась контактная, но затем по мере развития электроники появилась бесконтактная система зажигания. Конечно, сейчас используются гораздо более сложные, микропроцессорные системы, но и БСЗ сыграла в свое время значительную роль в повышении качества и надежности автомобиля.

Преимуществом является стабильность воспламенения топливо-воздушной смеси, что положительно влияет на расход горючего и приемистость автомобиля.

В чем отличие между стандартной системой зажигания и бесконтактной

В классической контактной системе распределитель размыкает высоковольтные цепи, что приводит к ускоренному износу контактной группы и снижению мощности разряда. Бесконтактно-транзисторная система зажигания содержит коммутатор, определяющий положение коленчатого вала при помощи датчика.

Ранние образцы сохраняли распределитель, но позднее стали использоваться электронный блок управления и индивидуальные катушки, установленные в свечных колодцах или на блоке цилиндров.

Функции и принципиальная схема бесконтактного зажигания

В состав системы входят компоненты:

распределитель с установленным внутри датчиком и бегунком для подачи импульсов к свечам;
электронный коммутатор, получающий сигнал от сенсора и управляющий работой катушки;
катушка с двойной обмоткой;
свечи, вкрученные в головку блока;
высоковольтные кабели;
жгуты электропроводки для соединения коммутатора с катушкой и датчиком Холла.

Принцип работы

После начала вращения коленчатого вала срабатывает датчик, который посылает сигналы на коммутатор транзисторного типа. Контроллер обрабатывает данные и подает сигналы на контакты обмотки катушки. После остановки подачи сигнала во вторичной обмотке генерируется высоковольтный импульс, подающийся на центральный контакт механического трамблера. Вращающийся бегунок (установлен на валике поверх сенсора) раздает питание на свечи (в соответствии с последовательностью вспышек в цилиндрах двигателя).

В схему входит центробежный регулятор, позволяющий корректировать угол опережения подачи искры при наборе оборотов. Дополнительный вакуумный корректор предназначен для изменения угла в зависимости от нагрузки на силовой агрегат.

Принцип действия БСЗ с механическим трамблером не зависит от способа подачи топливной смеси в цилиндры и места изготовления автомобиля. Система встречается как на карбюраторных моторах, так и на силовых установках с системой впрыска бензина.

Подача сигнала датчиком Холла

Датчик Холла использует в работе эффект формирования поперечного напряжения в пластине из проводника или полупроводника под влиянием магнитного поля. Металлическая пластина с прорезями (количество равняется числу цилиндров) вращается между магнитом и чувствительным элементом датчика синхронно с коленчатым валом двигателя.

Сформированные в момент прохождения прорези импульсы тока усиливаются и фиксируются коммутатором.

Преимущества и недостатки бесконтактного зажигания

Основные преимущества бесконтактной системы зажигания:

ускорение пуска холодного мотора;
стабилизация работы вне зависимости от частоты вращения;
снижение расхода топлива и токсичности выхлопа;
увеличение срока службы свечей;
снижение нагрузки на бортовую сеть автомобиля.

дополнительные электронные компоненты снижают надежность системы;
увеличенная цена запчастей.

Возможные неисправности бесконтактного зажигания и их диагностика

Распространенные поломки и методы диагностирования и ремонта:

Затрудненный запуск и перебои при работе двигателя как на холостом ходу, так и на повышенных оборотах. Следует проверить напряжение на выходах датчика Холла, которое должно находиться в пределах 0,4-11 В, при отсутствии сигнала сенсор подлежит замене.
Отсутствие искрообразования в одном или нескольких цилиндрах. Для проверки необходимо вывернуть свечи и убедиться в наличии искры между контактами. При нарушении работы следует проверить состояние контактов и удалить следы влаги.

Если не работают все свечи, то необходимо осмотреть датчик Холла и коммутатор, а затем поменять поврежденные детали.

Нарушение работы системы возможно из-за повреждения обмоток катушки. Для проверки подсоединяют тестовый прибор к выводам. Следует учесть, что перебои могут начинаться при повышении температуры в моторном отсеке. Если владелец не имеет навыков обслуживания автомобилей, то рекомендуют обратиться в сервис.

Лучшие производители оборудования

В число ведущих изготовителей входят:

российский завод СОАТЭ;
китайские предприятия UltraSpark, Pertronix или AccuSpark;
компании Bosch или Magnetti Marelli (поставляли комплектующие на конвейер, на рынке новых запасных частей компоненты отсутствуют).

Как переоборудовать свою систему под бесконтактную систему зажигания

Существует несколько методик установки БСЗ на автомобили:

упрощенный способ, основанный на замене контактной группы оптическим датчиком с силовым электронным ключом для управления катушкой;
технология для иномарок, выпущенных до середины 80-х гг. прошлого века, предусматривающая доработку штатного трамблера;
усовершенствованный способ, базирующийся на полноценной замене компонентов системы зажигания (подходит для машин, собранных российскими заводами).

Бюджетный метод

Базовым способом улучшения работы системы зажигания является модуль Сонар-ИК, который устанавливается в стандартный распределитель. Установленный внутри изделия оптический датчик реагирует на вращение кулачков.

Импульсы управляют электронным ключом, который прерывает подачу тока на свечи от катушки, обеспечивая формирование искровых разрядов на свечах в соответствии с порядком работы цилиндров.

Датчик прерыватель для иномарок

Для автомобилей иностранного производства старого образца лучше использовать продукцию компаний UltraSpark, Pertronix или AccuSpark. В набор входит датчик положения вала индукционного типа и кольцо с прорезями, а также инструкция по подключению и настройке. Модель подбирают в зависимости от версии распределителя, установленного на машине. Катушка зажигания и доработка корпуса трамблера не требуются.

Полноценная система

Перечисленные выше способы не позволяют получить все преимущества БСЗ. Владельцам машин отечественного производства рекомендуется установить полноценный набор, состоящий из распределителя с интегрированным датчиком Холла, внешнего коммутатора, катушки и комплекта проводов для коммутации. Подобное оборудование выпускает завод СОАТЭ (г. Старый Оскол). Монтаж требует от владельца навыков ремонта автомобилей.

Бесконтактная система зажигания без распределителя

Принцип работы системы без механических элементов основан на обработке данных о положении коленчатого и распределительного валов электронным блоком управления. В конструкции применяются индивидуальные катушки или общий модуль, соединенный со свечами высоковольтными проводами. Система позволяет улучшить процесс воспламенения топлива и автоматически корректирует опережение. Оборудование устанавливается на силовой агрегат в заводских условиях. Самостоятельно доработать двигатель под БСЗ без распределителя невозможно.

Для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых моторов используются свечи. Высоковольтные импульсы распределяются механическим устройством или контроллером. Зажигание бесконтактного типа обеспечивает устойчивый старт и надежную работу силового агрегата. Преимуществом является стабильность воспламенения топливо-воздушной смеси, что положительно влияет на расход горючего и приемистость автомобиля.

Бесконтактная система зажигания с датчиком Холла.

Принцип работы

В схему входит центробежный регулятор, позволяющий корректировать угол опережения подачи искры при наборе оборотов. Дополнительный вакуумный корректор предназначен для изменения угла в зависимости от нагрузки на силовой агрегат.

Подача сигнала датчиком Холла

Преимущества и недостатки бесконтактного зажигания

Основные преимущества бесконтактной системы зажигания:

ускорение пуска холодного мотора;
стабилизация работы вне зависимости от частоты вращения;
снижение расхода топлива и токсичности выхлопа;
увеличение срока службы свечей;
снижение нагрузки на бортовую сеть автомобиля.

дополнительные электронные компоненты снижают надежность системы;
увеличенная цена запчастей.

Снижение расхода топлива одно из преимуществ бесконтактной системы зажигания.

Устройство электронного зажигания ВАЗ 2106

основной распределитель импульсов зажигания — трамблёр;
катушка, вырабатывающая высокое напряжение для искры;
коммутатор;
соединительный шлейф проводов с разъёмами;
кабели высокого напряжения с усиленной изоляцией;
свечи зажигания.

От контактной схемы БСЗ унаследовала лишь высоковольтные кабели и свечи. Невзирая на внешнее сходство со старыми деталями, катушка и трамблёр конструктивно отличаются. Новые элементы системы — управляющий коммутатор и жгут проводов.

Вторичная обмотка катушки работает как источник высоковольтных импульсов, направляемых к свечам зажигания

Катушка, работающая в составе бесконтактной схемы, отличается по числу витков первичной и вторичной обмотки. Проще говоря, она мощнее старой версии, поскольку рассчитана на создание импульсов 22—24 тыс. вольт. Предшественница выдавала на электроды свечей максимум 18 кВ.

Шлейф с разъёмами служит для надёжного соединения клемм распределителя зажигания и коммутатора. Устройство этих двух элементов стоит рассмотреть отдельно.

Для аккуратного соединения элементов БСЗ используется готовый жгут проводов с колодками

Бесконтактный трамблёр

Внутри корпуса распределителя располагаются следующие детали:

вал с площадкой и бегунком на конце;
опорная пластина, поворачивающаяся на подшипнике;
магнитный датчик Холла;
на валу закреплён металлический экран с просветами, вращающийся внутри зазора датчика.

На бесконтактном трамблёре сохранился вакуум-корректор, соединенный трубкой разрежения с карбюратором

Снаружи на боковой стенке установлен вакуумный блок опережения зажигания, связанный с опорной площадкой посредством тяги. Сверху на защёлках закреплена крышка, куда подсоединяются кабели от свечей.

Основное отличие данного трамблёра — отсутствие механической контактной группы. Роль прерывателя здесь играет электромагнитный датчик Холла, реагирующий на прохождение сквозь зазор металлического экрана.

Когда пластина перекрывает магнитное поле между двумя элементами, прибор бездействует, но как только в щели открывается просвет, датчик генерирует постоянный ток. Как распределитель работает в составе электронного зажигания, читайте ниже.

Датчик Холла состоит из двух элементов, между которыми крутится железный экран с прорезями

Управляющий коммутатор

Элемент представляет собой плату управления, защищённую пластиковой крышкой и прикреплённую к алюминиевому радиатору охлаждения. В последнем сделаны 2 отверстия для монтажа детали к кузову автомобиля. На ВАЗ 2106 коммутатор располагается внутри подкапотного пространства на правом лонжероне (по ходу движения машины), рядом с расширительным бачком охлаждающей жидкости.

Главные функциональные детали электронной схемы — мощный транзистор и контроллер. Первый решает 2 задачи: усиливает сигнал, поступающий от трамблёра, и управляет работой первичной обмотки катушки. Микросхема выполняет следующие функции:

отдаёт команды транзистору разрывать цепь катушки;
создаёт в цепи электромагнитного датчика опорное напряжение;
считает обороты двигателя;
защищает цепь от высоковольтных импульсов (свыше 24 В);
корректирует угол опережения зажигания.

Электронная схема коммутатора прикреплена к алюминиевому радиатору для охлаждения рабочего транзистора

Возможные неисправности бесконтактного зажигания и их диагностика

Распространенные поломки и методы диагностирования и ремонта:

Затрудненный запуск и перебои при работе двигателя как на холостом ходу, так и на повышенных оборотах. Следует проверить напряжение на выходах датчика Холла, которое должно находиться в пределах 0,4-11 В, при отсутствии сигнала сенсор подлежит замене.
Отсутствие искрообразования в одном или нескольких цилиндрах. Для проверки необходимо вывернуть свечи и убедиться в наличии искры между контактами. При нарушении работы следует проверить состояние контактов и удалить следы влаги. Если не работают все свечи, то необходимо осмотреть датчик Холла и коммутатор, а затем поменять поврежденные детали.
Нарушение работы системы возможно из-за повреждения обмоток катушки. Для проверки подсоединяют тестовый прибор к выводам. Следует учесть, что перебои могут начинаться при повышении температуры в моторном отсеке. Если владелец не имеет навыков обслуживания автомобилей, то рекомендуют обратиться в сервис.

Чем БСЗ лучше

Как сделать бесконтактное зажигание
Очевидно, что БСЗ имеют больше преимуществ, чем старые системы. Основным аргументом в этом плане выступает то, что сегодня ни один автопроизводитель не выпускает машин, оснащённых КСЗ. Ещё в далёком 1980 году зарубежные компании отказались от проблемной системы зажигания. Однако у нас в России КСЗ продолжали эксплуатировать ещё лишних 10 лет. Затем от них полностью отказались, и причины явно понятны.

Как переоборудовать свою систему под бесконтактную систему зажигания

Существует несколько методик установки БСЗ на автомобили:

упрощенный способ, основанный на замене контактной группы оптическим датчиком с силовым электронным ключом для управления катушкой;
технология для иномарок, выпущенных до середины 80-х гг. прошлого века, предусматривающая доработку штатного трамблера;
усовершенствованный способ, базирующийся на полноценной замене компонентов системы зажигания (подходит для машин, собранных российскими заводами).

Бюджетный метод

Импульсы управляют электронным ключом, который прерывает подачу тока на свечи от катушки, обеспечивая формирование искровых разрядов на свечах в соответствии с порядком работы цилиндров.

Датчик прерыватель для иномарок

Полноценная система

Бесконтактная система зажигания без распределителя

Бесконтактный датчик: кто таков и чем полезен?

На самом деле бесконтактная система зажигания принцип работы которой мы сегодня рассматриваем, конструктивно не сильно отличается от своих предшественников.

Алгоритм функционирования остался прежним, но она напрочь лишилась каких-либо механических контактов в низковольтной части. Чтобы разобраться с тем, как всё работает, давайте взглянем на устройство бесконтактной системы. Она состоит из таких элементов:

аккумуляторная батарея и генератор;
замок зажигания;
датчик импульсов;
транзисторный коммутатор;
катушка зажигания;
распределитель;
регуляторы угла опережения зажигания;
свечи.

Подробное руководство по настройке зажигания

Автомобилисты давно убедились в преимуществах электронного (бесконтактного) зажигания, которое лишено недостатков контактного, например, не нужно регулировать зазор в контактной группе. В данной статье мы рассмотрим, как отрегулировать по 1-му цилиндру.

На крышке ГБЦ и шкиве коленвала есть метки и отливы.

По меткам можно настроить угол опережения зажигания:

первая метка, расположенная по ходу часовой стрелки, означает, что угол опережения зажигания 10°;
средняя метка предназначена для установки угла опережения равным 5°;
по самой короткой, последней метке, устанавливается угол опережения 0°: в этом случае смесь будет возгораться, когда поршень достигает верхней мертвой точки.

Совмещаются метки путем вращения коленчатого вала, либо за храповик, либо с помощью спецключа за гайку.

Инструменты и материалы

Для того, чтобы выполнить 2106, необходимо приготовить следующие инструменты:

Этапы

Выставляется зажигание пошагово:

Мы выставили зажигание, теперь необходимо проверить, правильно ли выполнена настройка, выполнив следующие действия:

Контактно-транзисторная

Данная конструкция уже немного лучше. Конечно, бесконтактное зажигание ВАЗ-2106 построено несколько иначе. В системе используется все тот же прерыватель, приводимый в движение эксцентрической осью трамблера. Но есть небольшой нюанс – происходит коммутация низкого напряжения. Для сравнения: в предыдущей конструкции коммутируется 12 Вольт, а в данной не более двух. Широкого распространения система не получила, хоть и является более совершенной. Удается избавиться от подгорания контактной группы.

Подключение

Вначале соединяем проводкой с фишками коммутатор и трамблер. Там все просто, попутать стороны установки невозможно будет, поскольку и на трамблере и на коммутаторе есть направляющие, которые дадут подсоединить фишки только в правильном положении.

Черный провод

, выходящий от коммутатора должен быть закреплен на массу. Контакт этого провода с кузовом должен быть очень хорошим, поэтому не помешает зачистить кузов в месте крепления от краски.

Красный провод

При подсоединении к выводам новой катушки, не стоит ориентироваться на старую. Дело в том, что в новой катушке эти выводы имеют зеркальное положение по сравнению со старой. Это нужно учитывать, чтобы не перепутать.

Устанавливаем на трамблер крышку и подсоединяем все провода высокого напряжения. Также от карбюратора подсоединяется трубопровод, идущий на вакуумный регулятор. На этом можно считать, что бесконтактное зажигание на 2101 полностью установлено и подключено.

Если бесконтактное зажигание ВАЗ-2101 установлено правильно, то автомобиль должен завестись без проблем и устойчиво работать на всех режимах.

Принцип работы бесконтактной системы зажигания ваз

Для чего оно нужно и каким бывает

Контактное

Недостатки подобной системы

Дальнейшее развитие системы зажигания

Контактно-транзисторное зажигание

Бесконтактная система зажигания

В чем отличие между стандартной системой зажигания и бесконтактной

Функции и принципиальная схема бесконтактного зажигания

Принцип работы

Подача сигнала датчиком Холла

Преимущества и недостатки бесконтактного зажигания

Возможные неисправности бесконтактного зажигания и их диагностика

Лучшие производители оборудования

Как переоборудовать свою систему под бесконтактную систему зажигания

Бюджетный метод

Датчик прерыватель для иномарок

Полноценная система

Бесконтактная система зажигания без распределителя

Принцип работы

Подача сигнала датчиком Холла

Преимущества и недостатки бесконтактного зажигания

Устройство электронного зажигания ВАЗ 2106

Бесконтактный трамблёр

Управляющий коммутатор

Возможные неисправности бесконтактного зажигания и их диагностика

Чем БСЗ лучше

Как переоборудовать свою систему под бесконтактную систему зажигания

Бюджетный метод

Датчик прерыватель для иномарок

Полноценная система

Бесконтактная система зажигания без распределителя

Бесконтактный датчик: кто таков и чем полезен?

Подробное руководство по настройке зажигания

Инструменты и материалы

Этапы

Контактно-транзисторная

Подключение

Рекомендации