Как работает электронное зажигание?

Микропроцессорная (электронная) система зажигания: назначение, принципы построения и работы

  • В чем суть?
  • Устройство
  • Микропроцессорная система зажигания оборудована:
  • Каждый из вариантов обладает отличительными чертами:
  • Принцип действия
  • Виды комплектации
  • Чтобы проверить наличие штифта, стоит провести следующие манипуляции:
  • Преимущества
  • Кроме перечисленных преимуществ, стоит выделить и ряд дополнительных опций МПСЗ:
  • Итоги

В чем суть?

Сокращенное название микропроцессорной системы зажигания — МПСЗ. Главное назначение — создание угла опережения силового узла, зависящего от воздушного давления в системе впуска и вращения коленвала. Ученые не один десяток лет шли к созданию чего-то подобного, но последней «каплей», подтолкнувшей к разработке МПСЗ стали следующие моменты:

  • сложность регулирования углов опережения путем применения регуляторов-датчиков, работающих на вакуумном и центробежном принципе;
  • текучесть (изменение) показателей при эксплуатации автомобиля;
  • сильный разброс параметров при поставке на сборки на конвейер.

Главная проблема машины с карбюраторным мотором — отсутствие альтернатив действующей системе зажигания. Но выход был найден — МПСЗ. Электронная система зажигания дала новое дыхание, сделала машину мощнее и приемистее. При правильной установке управление становится комфортабельным и мягким. Кроме этого, монтаж микропроцессорного узла — шанс выжать максимум из мотора без ущерба для ресурса.

Устройство

Электронная система зажигания — главная составляющая управления мотором. Микропроцессорные узлы выступают в роли проводников и организаторов впрыска с последующим воспламенением горючего. Выпускаются также машины, в которых МПСЗ управляет и другими устройствами — охлаждения, впуска и выпуска.

МПСЗ выпускается в нескольких вариациях. Основные производители Бош, Симос, Мотроник и прочими. Принцип действия остается неизменным, а вот конструкция разная. При этом системы МПСЗ условно делятся на две категории:

  • прямого зажигания. Здесь подача тока происходит по цепочки катушка зажигания — свеча;
  • с распределителем. В данном случае посредник в цепи — механический распределитель, который подает ток высокого напряжения на конкретную свечу.

Микропроцессорное зажигание состоит из группы стандартных узлов — источника напряжения, свечей, выключателя зажигания, группы высоковольтных проводников. Электронный узел включает в себя ряд дополнительных элементов:

  • входные датчики — устройства, контролирующие параметры силового узла, улавливающие текущие отклонения и преобразующие сигнал в электрический импульс. МПСЗ работает на базе стандартной группы датчиков, применяемых в системе управления силовым узлом — частоты вращения, детонации, температуры ОЖ и воздуха, положения заслонки дросселя и педали газа, датчика давления кислорода и прочих. Число и название датчиков в каждой конкретной модели автомобиля может меняться;
  • ЭБУ силового узла — «приемник», который получает поступающие от упомянутой группы сигналы, производит обработку и направляет в сторону воспламенителя;
  • воспламенитель — микропроцессорное устройство, гарантирующее подачу и отключение искры. Основа узла — транзистор. Когда он открыт, то цепь тока проходит через «первичку» катушки зажигания. Если же транзистор в закрытом положении, то ток наводится уже во «вторичке» катушки.

Микропроцессорная система зажигания оборудована:

  • одной катушкой, которая общая для узлов;
  • сдвоенным или индивидуальным устройством генерации напряжения.

Каждый из вариантов обладает отличительными чертами:

  • общая катушка монтируется в устройствах с микропроцессорным зажиганием, оборудованным распределителем;
  • индивидуальный тип катушки монтируется на свече, что позволяет отказаться от установки высоковольтных проводников;
  • катушки сдвоенного типа монтируются в узлах прямого зажигания. Так, на 4-цилиндровом моторе монтируется пара катушек. Одна устанавливается на пару цилиндров 1 и 4, а вторая — на 2 и 3. В каждом устройство генерируется ток высокого напряжения. Искра образуется одновременном в двух камерах сгорания. В одной воспламеняется подготовленная топливная смесь, а в другой искра работает впустую.

Принцип действия

Интерес вызывает принцип действия МПСЗ. Здесь узел работает с учетом следующих принципов:

  • на основании полученных данных ЭБУ рассчитывает требуемые параметры работы;
  • подается команда на воспламенитель, передающий сигнал на катушку. При этом в по цепи «первички» начинает течь ток;
  • в момент прекращения подачи напряжения происходит индуцирование тока во «вторичке» катушки зажигания. После этого напряжение поступает к свече зажигания с последующим воспламенением смешанного с воздухом горючего.

При движении происходит изменения частоты вращения коленвала. Этот процесс держат под контролем два датчика — положения распредвала и частоты вращения коленвала. Как только в частоте вращения происходят изменения, подается соответствующая команда к ЭБУ, который меняет угол опережения.

Если при движении меняется нагрузка на силовой узел, то контроль угла опережения и фиксация изменений возлагается на ДМРВ — датчик, контролирующий массовый расход воздуха. Кроме этого, вспомогательную информацию по воспламенению и сгоранию горючей смести предоставляет датчик детонации. Остальные контролирующие узлы фиксируют параметры работы силового узла и управляют другими процессами.

Виды комплектации

На рынке и в магазинах реализуется несколько типов электронных систем зажигания. В каждом из вариантов свой датчик давления (особенность — встраивание в микропроцессорный блок). Рассмотрим каждый из вариантов подробнее:

    Система, собранная на базе датчика Холла. Здесь задействован трамблер, в котором отсутствуют грузики и вакуум корректор. Кроме этого, участок ДХ отличается жесткой фиксацией, что устраняет минусы, характерные для привычного трамблера. Для машин моделей ЗАЗ, АЗЛК, ВАЗ и прочих допускается комплектация уже переработанного устройства. При желании лично переделать трамблер и добиться экономии стоит воспользоваться инструкцией и произвести сборку по предоставленному алгоритму.

Устройство с трамблером и парой датчиков коленвала. При таком исполнении траблер берет на себя функцию «разносчика» искры. Такую схему стоит воплотить в жизнь при наличие:

  • пары отверстий в КПП;
  • штифта в маховике.

В автомобилях отечественного производства, к примеру, в Таврии или ВАЗе, используется маховик без штифта. Выход в этом случае — поставить кронштейн от Ланоса и приварить штифт к шкиву коленвала. В «девятках» и «восьмерках» потребуется монтаж штифта к маховику без демонтажа коробки передач.

Система работы со шкивом. Здесь монтируются следующие узлы:

  • один датчик коленвала;
  • трамблер для раздачи системы зажигания.

Допускается применение счетверенной катушки зажигания и пары простых коммутаторов. Если применяется счетверенная катушка, то в монтаже трамблера нет необходимости. При переделке Таврии возможен монтаж инжекторного маховика или установка шкива коленвала от Дэу Ланос.

  • Оптимизированный вариант устройства с трамблером и датчиками коленвала. Здесь применяется счетверенная катушка зажигания с двумя коммутаторами.
  • Чтобы проверить наличие штифта, стоит провести следующие манипуляции:

    • поставить коленвал в позицию МЗ (ориентация по левой метке на кожухе ГРМ). Далее стоит найти специальный штырь, который установлен возле троса спидометра;
    • на «восьмерках» и «девятках» штырь должен совпадать с позицией ВМТ;
    • установить новую проводку, при том что родная остается в роли резервной.

    Преимущества

    Использование электронной системы зажигания — шанс оптимизировать работу мотора под разное топливо. При этом появляются следующие плюсы:

    • прирост мощности и тяги (особенно, если речь идет об автомобилях с ГБО);
    • отсутствие детонации. Пропадают стуки «пальцев» в период набора скорости (даже если залито дне идеальное горючее);
    • бензин сгорает быстрее, что способствует снижению расхода;
    • автомобиль проще завести зимой;
    • электронная система зажигания находится под контролем, благодаря специальному дисплею;
    • появляется шанс для монтажа тумблера, позволяющего переключать систему на разные виды топлива.

    Кроме перечисленных преимуществ, стоит выделить и ряд дополнительных опций МПСЗ:

    • обороты ХХ поддерживаются за выставленном параметре;
    • УОЗ в автоматическом режиме настраивается с датчиком детонации;
    • отключение стартера производится автоматически, сразу после пуска мотора;
    • появляется опция управления вентилятором охладительной системы;
    • параметры вносятся через ноутбук, что упрощает и ускоряет процесс.

    Итоги

    Микропроцессорная система зажигания — альтернатива другим устройствам с аналогичной функциональностью. Популярность электроники обусловлена в первую очередь простотой настройки, точностью работы и сравнительной надежностью. Главное — правильно реализовать замыслы с помощью квалифицированных мастеров.

    Что такое бесконтактная система зажигания

    Автор: Евгений Живоглядов.
    Дата публикации: 18 декабря 2018 .
    Категория: Автотехника.

    Для того чтобы бензиновый двигатель заработал, в его цилиндрах должно произойти воспламенение топлива. Это истина. Поэтому система зажигания (сначала, естественно, контактная) и возникла одновременно с автомобилем. Но прогресс не стоит на месте. Он, конечно же, коснулся и системы зажигания: на смену традиционному способу образования искры пришел более эффективный и надежный, а именно, бесконтактный. О нем и пойдет речь в данной статье.

    Основные различия традиционной и бесконтактной систем зажигания

    При работе бензинового двигателя искрообразование (то есть подача высокого напряжения на свечу) происходит в момент, когда осуществляется размыкания низковольтной цепи питания катушки зажигания. В традиционной системе в качестве такого «выключателя» выступают контакты механического прерывателя, которые периодически размыкаются при соприкосновении с кулачками вращающегося ротора трамблера.

    Именно этот узел и был заменен при переходе на бесконтактную систему. Управляющий сигнал в ней формируется специальным сенсором (индуктивным, оптическим или датчиком Холла), установленным под крышкой распределителя. Электрический импульс поступает на полупроводниковый коммутатор, который и осуществляет управление первичной обмоткой катушки зажигания.

    На заметку! В полной мере назвать систему зажигания большинства современных автомобилей (средней ценовой категории) бесконтактной все-таки нельзя. Дело в том, что контакты, установленные в крышке распределителя, все равно участвуют в процессе искрообразования, ведь, именно, через них и бегунок высокое напряжение подается на свечи.

    Преимущества и недостатки бесконтактной системы зажигания

    Несмотря на то, что бесконтактная система зажигания (БСЗ) стоит дороже (это, пожалуй, ее единственный недостаток) по сравнению с традиционной, именно ее применяют сейчас во всех современных автомобилях. Лучшее искрообразование в БСЗ обусловлено тем, что за счет применения полупроводникового коммутатора уменьшаются потери энергии на первичной обмотке катушки, а это, в свою очередь, ведет к увеличению напряжения на вторичной. В результате происходит более полное сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя. Отсюда и все вытекающие достоинства бесконтактной системы зажигания:

    • увеличение мощности мотора;
    • экономия топлива;
    • улучшение динамических характеристик автомобиля;
    • снижение токсичности выхлопных газов;
    • уверенный запуск двигателя в условиях повышенной влажности и больших отрицательных температур;
    • стабильная работа мотора при различных оборотах (вплоть до максимальных);
    • увеличение срока эксплуатации свечей.
    Читайте также  Что будет если не менять подвеску?

    Способы переоборудования контактной системы зажигания в бесконтактную

    Естественно, по дорогам нашей необъятной Родины колесит огромное количество автомобилей (как импортных, так и отечественных), оборудованных стандартной системой зажигания. Повысить эффективность и надежность ее работы – мечта любого владельца транспортного средства. В настоящее время сделать это своими руками достаточно просто. Существует два основных способа (вариант полностью самодельного устройства мы не рассматриваем) модернизации системы зажигания:

    • Приобретение и установка полного комплекта бесконтактного зажигания. Хотя такой вариант тюнинга и является достаточно дорогостоящим, специалисты считают его самым «правильным» с технической точки зрения. Только полностью заменив штатную систему зажигания можно получить новую, обладающую всеми достоинствами бесконтактного искрообразования.
    • Доработка «родного» трамблера, путем установки специального модуля, представляющего собой малогабаритное устройство «3 в 1» (датчик, усилитель сигнала и коммутирующий транзистор). Этот вариант модернизации является менее затратным и позволяет несколько улучшить технические характеристики традиционной системы зажигания, исключив из схемы «проблемный» механический прерыватель.

    На заметку! Производители автомобильных запчастей предлагают пользователям наборы, позволяющие произвести переделку систем зажигания для различных моделей транспортных средств, в соответствии с вышеописанными вариантами.

    Бюджетный вариант перехода на бесконтактную систему

    Контакты механического размыкателя «подгорают» и изнашиваются, поэтому их приходится периодически чистить и регулировать зазор. Избавить владельцев классических ВАЗов (2101-2107) от этой рутинной работы позволяет установка модуля «Сонар ИК» (стоимостью 700÷900 рублей) в трамблер.

    Устройство состоит из:

    • оптического датчика (источника инфракрасного излучения и фотоприемника);
    • усилителя электрического сигнала;
    • коммутирующего транзистора.

    Важно! Все вышеперечисленное смонтировано в миниатюрном влагозащищенном корпусе, что позволяет достаточно просто установить его на место штатного контактного прерывателя.

    Принцип работы модуля заключается в следующем:

    • При вращении ротора трамблера его кулачки периодически перекрывают световой поток оптического датчика.
    • Электрические импульсы от фотоприемника усиливаются встроенной микросхемой и подаются на управляющий транзистор, который размыкает/замыкает цепь первичной обмотки катушки.

    На заметку! Светодиодные индикаторы (красного и зеленого цвета) информируют о состоянии электронного коммутирующего ключа (замкнут/разомкнут).

    Как установить и настроить «Сонар ИК» подробно рассказано в представленном ниже видео:

    Бесконтактный датчик-прерыватель для иномарок

    Владельцы иномарок могут приобрести простое приспособление от UltraSpark, Pertronix или AccuSpark, позволяющее быстро «превратить» стандартную систему зажигания в бесконтактную. В комплект поставки такого устройства входят:

    • Индукционный датчик-прерыватель.
    • Триггерное пластиковое кольцо с запрессованными в него неодимовыми магнитами (по количеству цилиндров двигателя).
    • Инструкция по монтажу и схема подключения.

    По утверждению производителей монтаж бесконтактного датчика-прерывателя (БДП) занимает не более 30 минут:

    • Снимаем крышку трамблера и бегунок.
    • Демонтируем контактную группу механического прерывателя и искрогасящий конденсатор.
    • Устанавливаем БДП и выводим его провода через отверстие в корпусе.
    • Надеваем на ось ротора триггерное кольцо.

    • Возвращаем на место бегунок и крышку трамблера.
    • Подсоединяем провода от установленного датчика к катушке зажигания в соответствии со схемой.

    Важно! Зная модель трамблера можно подобрать бесконтактный модуль-прерыватель, практически, для любой марки транспортного средства иностранного производства.

    Несомненными достоинствами БДП являются:

    • Невысокая стоимость.
    • Простота установки.
    • Возможность использования со стоковыми трамблерами и высоковольтными катушками конкретной марки автомобиля.

    Полноценная система бесконтактного зажигания

    Естественно, получить все преимущества БСЗ, установив только датчик-прерыватель, не получится. Этот модуль лишь позволяет повысить надежность искрообразования (без пропусков) и избавляет владельцев от необходимости постоянно контролировать состояние механической контактной группы. Для того, чтобы оборудовать свой автомобиль полноценной БСЗ, необходимо приобрести комплект, состоящий из:

    • трамблера, с установленным датчиком Холла;
    • полупроводникового коммутатора;
    • высоковольтной катушки;
    • соединительных проводов с установленными колодками.

    Такой набор для классических автомобилей ВАЗ от «СОАТЭ» (Россия, город Старый Оскол) на сегодняшний день стоит около 2500 рублей. В представленном ниже видео подробно описан процесс его самостоятельной установки:

    Система зажигания без распределителя

    Самой «продвинутой» и действительно бесконтактной является электронная система зажигания, которая не имеет механического распределителя, так как его функции выполняет бортовой компьютер. Он «определяет» момент искрообразования в соответствующем цилиндре по сигналам, поступающим с сенсоров положения распределительного и коленчатого валов. Вместо одной высоковольтной катушки в системе используют несколько (по одной на каждый цилиндр двигателя). Это позволяет создать более мощную искру, так как компьютер в зависимости от частоты вращения двигателя четко «определяет» время, необходимое для накопления энергии.

    На заметку! Еще более инновационной считают систему зажигания, в которой катушки вмонтированы непосредственно в колпачки, одеваемые на свечи. Это позволяет избавиться от высоковольтных проводов, что в свою очередь снижает потери электроэнергии, а также повышает надежность и эффективность процесса искрообразования.

    Виды, устройство и принцип работы системы зажигания

    Система зажигания двигателя – это комплекс устройств, приборов и датчиков, необходимых для его запуска. Ее главной задачей является создание высокого напряжения для формирование искры, воспламеняющей топливовоздушную смесь, в точно определенный момент времени. Это обеспечивает правильный режим работы мотора, а потому от исправности системы зажигания зависит расход топлива, мощность и безопасность движения автомобиля.

    1. Устройство и принцип действия типовой системы зажигания
    2. Виды систем зажигания
    3. Характерные особенности контактной системы
    4. В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания
    5. Принцип работы бесконтактной системы
    6. Электронная и микропроцессорная системы

    Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

    С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:

    • Аккумулятор или другой источник питания. Он подает в сеть низкое напряжение 12 вольт.
    • Переключатель. При повороте ключа переключатель замыкается и низкое напряжение поступает в накопитель энергии.
    • Накопитель энергии. Бывает двух видов: индуктивный (катушка зажигания трансформаторного типа, преобразующая низкое напряжение в высокое до 30 тысяч вольт) и емкостной (конденсатор).
    • Блок управления аккумулированием и распределением энергии. В зависимости от типа системы зажигания это может быть прерыватель, транзисторный коммутатор или ЭБУ (электронный блок управления).
    • Распределитель. Этот узел может быть механическим или электронным. Он осуществляет снабжение определенных свечей энергией в заданный момент времени.
    • Провода цепи высокого напряжения. По ним поступает высокое напряжение к электродам свечей.
    • Свечи зажигания.

    Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.

    Виды систем зажигания

    В современном автомобилестроении системы зажигания классифицируют в зависимости от способа управления процессом. При этом выделяют три основных типа схем:

    • контактная (контактно-транзисторная);
    • бесконтактная (транзисторная);
    • электронная (микропроцессорная).

    Характерные особенности контактной системы

    Исторически контактная система является одной из первых и сегодня ее можно встретить лишь на старых моделях автомобилей. В таких конструкциях формирование высокого напряжения происходит в трансформаторной катушке, а распределение его на свечи реализуется механическим способом – замыканием и размыканием контактов цепи прерывателем-распределителем.

    Устройство контактной системы зажигания

    Помимо основных элементов, такие системы включают в себя центробежный регулятор опережения зажигания, необходимый для преобразования угла опережения зажигания относительно частоты вращения коленвала. Он представляет собой два груза, воздействующих на мобильную пластину, контактирующую с кулачковым механизмом прерывателя.

    Угол опережения зажигания – определенное положение коленвала, при котором осуществляется подача высокого напряжения на свечи. В таком режиме зажигание происходит до момента достижения поршнем верхней мертвой точки, что позволяет обеспечить максимально эффективное сгорание топливовоздушной смеси.

    Также в контактных схемах применяется вакуумный регулятор опережения зажигания, изменяющий угол опережения соответственно режиму работы (нагрузке) мотора. Он соединен с полостью, находящейся за дроссельной заслонкой, и при нажатии на педаль газа изменяет угол опережения в зависимости от величины разрежения.

    При замыкании контактов низкое напряжение подается на первичную обмотку катушки, где аккумулируется энергия и в момент размыкания контакта происходит формирование высокого напряжения на вторичной обмотке. Затем энергия поступает к распределителю зажигания и далее на соответствующую свечу.

    Если нагрузка на силовой агрегат повышается, увеличивается частота вращения вала прерывателя-распределителя, и грузы центробежного регулятора расходятся, изменяя положение пластины. Это способствует более раннему размыканию контактов, что увеличивает угол опережения. При снижении нагрузки на двигатель происходит обратный процесс.

    Читайте также  Какие диски стоят на Рено Логан?

    В чем отличия контактно-транзисторной системы зажигания

    Следующим поколением системы зажигания стала контактно-транзисторная, предполагающая установку в первичной цепи катушки транзисторного коммутатора. Он позволяет снизить силу тока в обмотке низкого напряжения, что повышает срок эксплуатации контактов.

    Контактно-транзисторная система зажигания

    За счет установки транзистора напряжение, поступающее на свечи, больше, чем в классической контактной системе на 30%. Зазор между электродами и, как следствие, длина искры при этом также больше, а значит возрастает и площадь контакта с топливовоздушной смесью, что способствует ее полному сгоранию. В контактно-транзисторной системе зажигания прерыватель воздействует не на катушку, а на коммутатор.

    При повороте ключа через транзистор начинают проходить два типа токов:

    • управления;
    • основной ток первичной обмотки.

    Когда контакты размыкаются, ток цепи управления исчезает, а транзистор запирается, препятствуя протеканию тока первичной обмотки. В этот момент магнитное поле формирует высокое напряжение на вторичной обмотке. Для ускорения запирания транзистора в контактной системе зажигания этого типа может устанавливаться импульсный трансформатор.

    Принцип работы бесконтактной системы

    Эволюционным продолжением транзисторно-контактной системы, является бесконтактное зажигание. В таких конструкциях вместо прерывателя устанавливается специальный датчик импульсов. Это дает возможность увеличить срок службы системы зажигания за счет отсутствия неисправностей, связанных с контактами прерывателя.

    Датчик формирует электрические импульсы низкого напряжения. Он бывает трех типов:

    • Датчик Холла. Конструкция такого датчика включает в себя постоянный магнит, и пластину-полупроводник, оснащенную микросхемой.
    • Индуктивный. Принцип его работы основан на изменении величины индукции чувствительного элемента в зависимости от величины зазора между датчиком и движущимся пластинчатым ротором, воздействующим на магнитное поле.
    • Оптический. Он состоит из светодиода, фототранзистора и микросхемы согласования. При попадании света от диода на фототранзистор датчик подает массу (минус питания) на коммутатор. Перекрытие потока света провоцирует исчезновение тока в катушке и способствует дальнейшему формированию искры.

    Конструктивно датчик импульсов интегрирован в распределитель и регулируется режимом вращения коленвала двигателя. Прерывание тока в первичной обмотке катушки зажигания бесконтактной системы осуществляется также транзисторным коммутатором, но реагирующим на сигналы датчика.

    В момент вращения коленвала датчик посылает импульсы напряжения на коммутатор. Последний, соответственно, формирует импульсы тока в обмотке низкого напряжения катушки. Когда ток не поступает, на вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое передается распределителю и далее по высоковольтным проводам к нужной свече. Изменение угла опережения в бесконтактной системе зажигания также выполняется центробежным и вакуумным регуляторами.

    Электронная и микропроцессорная системы

    Самой современной системой считается электронная. Она не имеет механических контактов, а потому ее также можно назвать бесконтактной. Электронное зажигание является частью системы управления двигателем.

    Электронная система зажигания

    Выделяют два типа электронных бесконтактных систем зажигания:

    • С распределителем. В подобной схеме применяется механический распределитель зажигания, подающий высокое напряжение на заданную свечу.
    • Прямого зажигания. При такой схеме высокое напряжение поступает к электродам свечи напрямую с катушки.

    Помимо базовых элементов электронная система зажигания включает:

    • Входные датчики. Они регистрируют данные о текущем режиме работы мотора и подают их в виде электронных сигналов блоку управления.
    • Электронный блок управления. Он выполняет обработку сигналов и передает соответствующие команды на воспламенитель.
    • Исполнительное устройство, или воспламенитель. Фактически является транзисторной платой, обеспечивающей в открытом режиме поступление напряжения на первичную обмотку, а в закрытом – отсечку и формирование высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

    Такие системы могут оснащаться одной общей (в конструкциях с распределителем), индивидуальными (при подаче энергии прямо на свечу) или сдвоенными катушками зажигания.

    Разновидностью электронной системы является микропроцессорная. В ней применяется целый комплекс датчиков, сигналы которых обрабатываются ЭБУ. Он рассчитывает оптимальный режим работы системы в заданный момент времени. Преимуществами такой конструкции является снижение расхода топлива и улучшение динамических характеристик автомобиля.

    Электронные системы зажигания — EI и DLI

    Электронные системы зажигания устанавливают момент зажигания посредством электронных расчетов. Характеристические кривые, получаемые при использовании обычных распределителей зажигания с центробежными и вакуумными регуляторами, заменяются оптимизированными электронными отображениями процесса зажигания. Механическое распределение тока высокого напряжения осталось в варианте EI. Полностью электронное бесконтактное зажигание (т.е. без распределителя зажигания, система DLI ) имеет постоянные электронно-управляемые компоненты. Электронные системы зажигания более точно, чем обычные механические системы, выбирают момент зажигания. Их преимущество заключается в том, что процесс зажигания определяется углом поворота коленчатого вала, а не валика распределителя (исключается влияние допусков в приводе распределителя). Исключаются ограничения, накладываемые механическими устройствами регулировки.

    Число входных параметров теоретически ничем не ограничено, что позволяет расширить диапазон регулирования зажигания. Вследствие ограничений, накладываемых на потребное напряжение зажигания и регулируемый диапазон момента зажигания, при использовании распределителя зажигания с фиксированным приводом возникают значительные трудности в установке моментов зажигания на многоцилиндровых двигателях. Также в этом случае не может быть обеспечено эффективное распределение зажигания. Выходом может быть разделение зажигания на две цепи и статическое распределение напряжения.

    Электронная система зажигания комбинируется с системой электронного управления впрыском топлива (система Motronic), устройством контроля детонации двигателя, ABS и т.д., что дает возможность использовать датчики и/или сигналы от других узлов автомобиля в более чем одной системе управления. Последовательно подключенный канал передачи информации (система CAN) еще больше сокращает число входных параметров в ECU .

    Работа электронной системы зажигания

    Частота вращения коленчатого вала и его положение контролируются индуктивным датчиком в плоскости вращения венца маховика с использованием отдельного ротора либо специального штифта (в ранних системах применялись два датчика). Срабатывание датчика осуществляется при прохождении в его магнитном поле равномерно распределенных зубьев или сегментов (по одному на два цилиндра):

    • начало сегмента равно углу, соответствующему максимальному опережению зажигания;
    • конец сегмента равен начальному углу.

    Установочная метка соответствует определенному угловому положению коленчатого вала. Для получения импульсов напряжения может использоваться распределитель зажигания без механизма изменения опережения зажигания; в этом случае управляющий сигнал создается в генераторе Холла.

    Для контроля за нагрузкой двигателя могут использоваться датчик давления, потенциометры, определяющие угловое положение дроссельной заслонки или электронные сигналы от системы управления топливоподачи. Микропроцессор в ECU производит обработку сигналов о частоте вращения коленчатого вала и нагрузке двигателя для расчета точного момента зажигания. Микропроцессор может также производить обработку сигналов о температуре двигателя и степени открытия дроссельной заслонки, что позволяет корректировать установку зажигания и регулировать другие параметры автомобиля. Микропроцессор позволяет определить угол замкнутого состояния контактов прерывателя и контролирует работу аккумуляторной батареи для коррекции ее напряжения. Это гарантирует получение максимального напряжения искрового разряда. При малой частоте вращения вала стартера компьютер прерывает прохождение тока через катушку зажигания, препятствуя ее перегреву. Задающий (усиливающий) каскад может быть интегрирован в ECU или установлен отдельно.

    Обработка сигналов в ECU

    Рисунок 3 –Электронное зажигание, обработка сигнала: 1- частота вращения коленчатого вала двигателя; 2 – сигналы включения; 3 – CAN (последовательно подключенный канал передачи информации); 4 – давление во впускном трубопроводе двигателя; 5 – температура двигателя; 6 – температура воздуха на впуске; 7 – напряжение аккумуляторной батареи; 8 – микропроцессор; 9 – аналого-цифровой преобразователь; 10 – задающий каскад (каскад усиления мощности)

    После первоначальной обработки сигналы в цифровой форме направляются непосредственно в микропроцессор. Аналоговые сигналы сначала преобразуются в цифровую форму. Существуют разные варианты системы зажигания ESA. Сравнение программ работы систем электронного зажигания и работы систем с распределителем зажигания показывает, что в первом случае имеется возможность программировать каждую точку поля углов опережения зажигания. Таким образом, оптимальный момент зажигания (например, для получения максимальной топливной экономичности) может быть выбран для каждого из условий работы в соответствии с ограничениями, накладываемыми такими факторами, как токсичность, пределы воспламенения рабочей смеси и динамические характеристики самого автомобиля. ECU не требует обслуживания и регулировок за весь срок службы двигателя.

    Система зажигания с вращающимся распределителем

    Распределитель зажигания обеспечивает подачу электрических импульсов к свечам зажигания цилиндров двигателя. Если диапазон его регулировок недостаточен для обслуживания всех цилиндров, то применяются две цепи зажигания (например, два распределителя зажигания, каждый из которых рассчитан на 4 цилиндра, могут обслуживать 8-цилиндровый двигатель). Синхронизацию работы двух таких распределителей осуществляет коленчатый вал. При использовании двух распределителей, каждый из которых обслуживал бы 3 цилиндра, синхронизация их работы должна была бы осуществляться посредством распределительного вала.

    Бесконтактное распределение зажигания

    Системы с катушками зажигания на каждый цилиндр двигателя

    Каждый цилиндр двигателя снабжен собственной катушкой зажигания с задающим (усилительным) каскадом, установленной непосредственно над свечой зажигания или отдельно от нее. При этом необходима синхронизация работы всех катушек или посредством датчика вращения распределительного вала, или путем определения давления в цилиндре. На двигателях с четным числом цилиндров система возвращается к способу генерирования импульсов зажигания от вращения коленчатого вала в том случае, если датчик вращения распределительного вала выйдет из строя, хотя две катушки зажигания всегда будут срабатывать одновременно (один из искровых разрядов будет иметь место при такте выпуска). Эта система пригодна для двигателей с любым числом цилиндров и обеспечивает большие возможности для проведения регулировок, так как за один цикл работы двигателя генерируется только один искровой разряд.

    Читайте также  Как выехать если застрял в грязи?

    Благодаря всем этим преимуществам система с катушками зажигания на каждый цилиндр будет применяться гораздо чаще по сравнению с использованием катушки на большее число цилиндров, даже несмотря на более высокую стоимость такой системы.

    Системы с одной катушкой зажигания на два цилиндра

    В этих системах на каждые два цилиндра двигателя имеется одна катушка зажигания. Коленчатый вал может использоваться для синхронизации их работы. Клемма высокого напряжения катушки зажигания соединена со свечами зажигания двух цилиндров, рабочие циклы которых осуществляются со смещением на 360 0 один от другого.

    Дополнительный искровой разряд вырабатывается во время такта выпуска. Такая система зажигания может применяться только на двигателях с четным числом цилиндров. В настоящее время такая бесконтактная система зажигания используется наиболее часто из-за меньшей ее стоимости относительно системы с катушками зажигания на каждый цилиндр.

    Электронное зажигание (бесконтактное): схема устройства и особенности работы

    Бесконтактная система зажигания представляет собой более совершенную систему по сравнению с контактно-транзисторным зажиганием. Основная особенность – вместо контактного прерывателя использован бесконтактный датчик. Другими словами, конструкция прерывателя распределителя исключает наличие контактов. В результате такие системы получили название бесконтактные.

    При этом установка бесконтактного зажигания возможна даже на тех автомобилях, где изначально стоит контактная система. По этой причине данное решение пользуется большим спросом среди владельцев отечественных авто (например, бесконтактное зажигание ВАЗ). Далее мы рассмотрим, как устроено и работает зажигание электронное, а также какие преимущества системы зажигания данного типа можно выделить.

    Система зажигания: бесконтактное зажигание

    Итак, бесконтактная система повышает мощность двигателя, уменьшает расход горючего, снижает токсичность выхлопа и т.д. Это становится возможным благодаря тому, что разряд отличается более высоким напряжением (30 тысяч вольт.). В свою очередь, мощная искра позволяет смеси сгорать более эффективно и полноценно.

    Если иначе, отсутствие контактов позволяет подать ток на первичную обмотку катушки зажигания через полупроводниковый коммутатор, в результате чего энергия искры больше и удается получить большее напряжение на вторичной обмотке катушки. В среднем, показатель составляет до 10 кВ;

    Еще следует добавить, что обслуживать бесконтактное зажигание проще, так как сбои возникают не часто, а сама система нуждается в обслуживании намного реже. Бесконтактное зажигание не нуждается в чистке и регулировке.

    Также для нормальной работы электронного зажигания требуется меньше энергии АКБ. Это значит, что «с толкача» двигатель удается завести даже тогда, когда аккумулятор сильно разряжен. Дело в том, что после включения зажигания компоненты практически не потребляют энергию аккумулятора.

    Если сравнивать с контактным зажиганием, энергия в этом случае потребляется тогда, когда контакты прерывателя замкнуты, катушка зажигания греется даже при заглушенном моторе. По конструкции бесконтактная система зажигания включает в себя несколько элементов. Если рассматривается схема зажигания данного типа, она включает в себя:

    • питание;
    • выключатель зажигания,
    • датчик импульсов;
    • транзисторный коммутатор;
    • катушка зажигания;
    • распределитель;
    • свечи зажигания;

    Распределитель зажигания соединяется со свечами посредством ВВ – проводов (высоковольтные свечные провода зажигания). На деле, устройство бесконтактной системы зажигания напоминает схему контактного зажигания, однако есть и отдельные элементы (датчик импульсов, транзисторный коммутатор).

    • Начнем с того, что датчик импульсов (импульсный датчик)создает электрические импульсы. Такие импульсы имеют низкое напряжение. Датчик может быть датчиком Холла, а также индуктивным или оптическим.

    При этом самым распространенным в бесконтактной системе зажигания является датчик импульсов на эффекте Холла. В двух словах, датчик работает за счет появления поперечного напряжения в пластине проводника с электрическим током под действием магнитного поля.

    • Сам датчик Холла включает в себя постоянный магнит, полупроводниковую пластину с микросхемой, а также металлический экран с особыми прорезями. Через прорези в экране проходит магнитное поле, в полупроводниковой пластине возникает напряжение.

    Также экран не позволяет магнитному полю проникать постоянно, в результате чего нет напряжения на полупроводниковой пластине. Получается, благодаря чередованию прорезей в экране создаются импульсы низкого напряжения.

    Импульсный датчик соединен с распределителем, образуя единый датчик-распределитель. Датчик напоминает прерыватель-распределитель, приводится в действие от коленвала ДВС.

    • Еще одним элементом является транзисторный коммутатор. Данный элемент необходим для того, чтобы прерывать ток в цепи первичной обмотки катушки зажигания.

    Прерывание осуществляется благодаря сигналам импульсного датчика (за счет чередующегося отпирания, а также запирания выходного транзистора).

    Бесконтактная система зажигания: принцип работы

    Рассмотрев устройство и составные элементы, можно перейти к тому, как работает бесконтактное зажигание. Прежде всего, когда вращается коленвал двигателя, происходит формирование импульсов напряжения от датчика-распределителя. Импульсы передаются на транзисторный коммутатор.

    В свою очередь, коммутатор формирует импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В тот момент, когда происходит прерывание тока, осуществляется индуцирование тока высокого напряжения на вторичной обмотке катушки.

    Когда обороты коленвала увеличиваются, происходит регулировка УОЗ (угол опережения зажигания) за счет центробежного регулятора опережения зажигания. Если меняется нагрузка на мотор, угол опережения зажигания меняется за счет вакуумного регулятора опережения зажигания.

    Неисправности бесконтактной системы зажигания: признаки и причины

    Как и любое другое решение, бесконтактная система зажигания имеет как плюсы, так и минусы. Среди основных недостатков можно выделить то, что надежность некоторых составных элементов (особенно при условии использования дешевых аналогов) может быть низкой.

    Само собой, неисправности системы зажигания сразу сказываются на работе двигателя. При этом важно обращать внимание на такие признаки:

    • Запуск двигателя затруднен или невозможен (вероятны проблемы со свечами, ВВ-проводами, катушкой зажигания и т.д.);
    • Также на сбои в системе зажигания указывает то, что на холостом ходу мотор работает нестабильно. Это может быть вызвано пробоями в крышке датчика-распределителя, неисправностями транзисторного коммутатора или самого датчика-распределителя;
    • Отмечен большой расход бензина, падение мощности двигателя, пропуски зажигания и т.д. В этом случае может быть поломка центробежного регулятора опережения зажигания, сбои в работе вакуумного регулятора опережения зажигания и т.д.

    Также добавим, что бесконтактная система традиционно имеет слабые места. Это в полной мере касается коммутаторов, особенно старого образца. Еще может подводить катушка.

    На практике, нужно приобретать модифицированный коммутатор, а также лучше изделие иностранного производства. Такое решение «ходит» дольше, но и его срок службы, к сожалению, в отдельных случаях может оказаться не большим.

    Так или иначе, важно понимать, что использование элементов системы зажигания низкого качества вполне может привести к проблемам. Например, установка неподходящих или проблемных свечей зажигания, несвоевременная их замена, использование дешевых катушек зажигания или неисправных высоковольтных проводов может влиять на исправность и состояние других элементов системы и на работу ДВС в целом.

    Также нельзя исключать и воздействие других факторов (повреждения, попадание жидкостей, окисление и т.п.). Например, при мойке двигателя элементы системы зажигания нужно отдельно изолировать, в процессе эксплуатации автомобиля не допускается активное скопление влаги и т.п.

    Что в итоге

    Как видно, если сравнивать контактную и бесконтактную систему зажигания, именно второй вариант работает лучше. Также такую систему не нужно регулировать и настраивать, то есть отпадает вопрос, как выставить зажигание. Причина — обслуживание сведено к минимуму.

    Если же приобретается электронное зажигание на ВАЗ, желательно подбирать все составные элементы хорошего качества, то есть не следует спешить купить бесконтактное зажигание комплектом по самой низкой цене. Как правило, нужно отдельно остановиться на качестве и надежности компонентов в таких комплектах.

    Регулировка зажигания на популярных «классических» моделях ВАЗ (2106, 2107 и т.д.). Как настроить зажигание своими руками и проверить качество настройки.

    Признаки для определения правильности выставленного угла опережения зажигания. Последствия некорректно настроенного УОЗ, способы выставления зажигания.

    Почему важен корректный угол опережения зажигания. Настройка УОЗ на авто с карбюратором. Зажигание на моторах с электронным впрыском и двигателях с ГБО.

    Выставление зажигания ВАЗ 2106 своими руками: признаки необходимости регулировки, как отрегулировать зажигание правильно. Порядок выполнения работ.

    Что такое моноинжектор: главные отличия и особенности одноточечной системы впрыска топлива. Как проверить и самостоятельно настроить моновпрыск .

    Как выставить начало момента впрыска топлива на дизельном двигателе. Различные способы настройки УОВ. Советы и рекомендации при самостоятельной настройке.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: