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

зажигание Система зажигания — комплекс устройств автомобиля, отвечающих за формирование и передачу тока к свечам автомобиля для последующего воспламенения подготовленной горючей смеси. Один из вариантов исполнения — микропроцессорная система зажигания, в основе которой лежат электронные узлы. Сегодня есть мнение, что бесконтактное и электронное зажигание — одно и то же устройство. Но это не так. Ниже рассмотрим принципы построения микропроцессорных устройств и тонкости работы.

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.

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.

Схема системы зажигания на ВАЗ 2109

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

Еще одно важное отличие между карбюраторной и инжекторной системой зажигания (СЗ) — это отсутствие необходимости настроек на электронном типе, установки опережения зажигания, регулировки зазоров. Датчики отвечают за распределение зажигания по цилиндрам.

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:

• Датчик положения коленвала выполняет свои основные задачи, посылает сигнал на контроллеры;
• Контроллер обрабатывает полученную информацию и проводит расчет последовательности включения в работу катушек зажигания;
• Катушка создает две искры — воспламеняющую и холостую.

Метод холостой искры подразумевает создание искр одновременно в двух свечах зажигания. Одна воспламеняющая, а вторая холостая, поскольку бьет в такт выпуска отработанных газов на другой свечке. Таким образом, цилиндры, где одновременно образуются искры, создают пары — 1 и 4 цилиндры и 2 и 3 цилиндры.

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

Это объясняется просто — их нет в СЗ ВАЗ 2109

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.

1. Не прикасайтесь руками к катушке зажигания при работающем двигателе. Это касается проводов, коммутатора и прочих компонентов.
2. Не проверяйте СЗ на работоспособность методом «на искру», поскольку это может привести к травмам и дорогостоящему ремонту всего автомобиля;
3. Ни в коем случае не заводите двигатель искровым зазором между центральной клеммой датчика-распределителя и высоковольтником.

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.

Источник http://mashinapro.ru/1488-zajiganie-electronnoe.html
Источник http://luxvaz.ru/vaz-2109/308-shema-sistemy-zazhiganiya.html