Принцип работы бесконтактного зажигания

Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.

Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.

Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания, распределитель и конечно свечи зажигания. Распределитель соединен со свечами и катушкой зажигания с помощью проводов высокого напряжения.

В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.

Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.

Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).

Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.

Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.

Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.

Принцип работы бесконтактной системы зажигания

При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.

При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.

При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.

Установка бесконтактной системы зажигания своими руками – это хорошее дополнение для современного двигателя. Такая система зажигания отличается стабильностью, надежностью работы, а так же лучшими характеристиками. О том, как установить своими руками бесконтактную системы зажигания – в статье инструкция с фото.

Содержание статьи:

• Как работает система зажигания
• Лучше ли бесконтактная система зажигания?
• Инструменты
• Установка БСЗ своими руками
• Регулировка БСЗ разными способами
• Видео

В БСЗ вместо прерывателя (контактного) для размыкания электрической цепи используется электронный коммутатор, который выполняет функции замыкания и размыкания цепи. Применение такой системы позволяет должным образом увеличить напряжение электродов свечей, тем самым повысив энергию искры. Кроме этого улучшается запуск системы ДВС.

Принцип работы системы бесконтактной системы зажигания

БСЗ представляет собой конструктивно достаточно сложное устройство, состоящее из следующих деталей:

• источник питания, которым является аккумуляторная батарея (АКБ);
• замок зажигания;
• свечи зажигания и высоковольтные провода;
• катушка зажигания;
• контролер сигналов;
• коммутатор;
• блок управления СЗ;
• распределитель зажигания (бесконтактный трамблер);

Теперь следует рассмотреть принцип работы такой системы. Во время того, когда водитель вставляет ключ в замок зажигания и производит запуск системы на монтажный блок подается напряжение, здесь оно начинает распределяться между электрическими устройствами. Коленвал начинает движение и в результате этого контролер сигналов посылает импульсы на коммутатор. Работа коммутатора заключается в остановке подачи напряжения на обмотку катушки зажигания. Благодаря этому образуется ток с более высоким напряжением на вторичной обмотке катушки зажигания.

Высокое напряжение тока образует сильную искру в свечах зажигания, которая затем производит воспламенение топлива. В соответствии с положением коленвала, электрический ток подается на свечи в определенном порядке. Такой процесс выполняется под контролем регуляторов (вакуумный и центробежный регуляторы напряжения находятся в трамблере), которые определяют частоту и степень нагрузки на ДВС. Важным моментом работы БСЗ является ее правильная регулировка. В результате правильной регулировки, ток образующийся на свечах зажигания будет высокой мощности, что должным образом отразиться на процессе возгорания и сгорания топлива.

Достоинства и недостатки использования БСЗ

В данный момент такая система достаточно популярна. Связано это с тем, что такая схема имеет высокую надежность и выдает мощную искру на свечу зажигания. Также из плюсов стоит отметить следующее:

• из-за отсутствия контактов исключается возможность их пригорания, в результате чего проблемы падения мощности искры не возникают;
• увеличивается ресурс эксплуатации;
• увеличение напряжения, подаваемого на электрод свечи. Такой фактор положительно сказывается на возгорании и сжигании бензина.

Из минусов стоит отметить только один – частая замена регулятора холостого хода (РХХ), который не ремонтируется, а лишь подлежит замене.

Необходимый инструмент

Работы по установке БСЗ

Подготовив весь необходимый инструмент можно приступать к выполнению работ, которые выглядят следующим образом:

Первым делом снимается крышка трамблера.Делается это для того, чтобы получить доступ к бегунку.

После этого следует установить бегунок трамблера в положение напротив метки клапанной крышки.

В нижней части корпуса трамблера (там, где он соприкасается с ДВС) нанесено пять меток регулировки угла опережения зажигания. На месте соприкосновения следует сделать отметку на силовом агрегате напротив средней отметки на трамблере. Это необходимо сделать, чтобы потом правильно установить новый распределитель зажигания.

При помощи ключа на 13 откручивается гайка со шпилькой крепления трамблера и он снимается.

Следующим шагом будет установка нового распределителя зажигания. Для этого с него снимается крышка, он устанавливается на место старого и выставляется согласно описанным выше отметкам. Теперь можно надеть на него крышку с высоковольтными проводами.

Далее следует выполнить замену катушки зажигания, для этого при помощи ключа на 8 откручиваются две гайки подключения проводов к катушке, а ключом на 10 выполняется откручивание ее крепление к кузову автомобиля.

После того, как катушка закреплена к кузову, следует подключить ее к распределителю зажигания. Стоит также отметить, что во время выполнения этих работ следует быть внимательным и произвести правильное подключение. Провод, выходящий из коммутатора необходимо подключать к контакту «К», а провод, выходящий из блока предохранителей, подключается к контакту «Б».

Теперь необходимо подключить высоковольтный провод, соединяющий катушку и трамблер.

Регулировка БСЗ на ВАЗ

Процесс регулировки осуществляется на прогретом ДВС. Существует два вида регулировки системы зажигания: с помощью специального стробоскопа и на слух.

Стробоскоп – это специальное приспособление с лампой, которая моргает в то время, когда получает сигналы от РХХ. Для выполнения регулировки необходимо подключить питание прибора к аккумуляторной батареи, а второй провод подключается к кабелю первой свечи. Затем следует слегка ослабить гайку крепления трамблера, а моргающую лампу следует поднести к шкиву. Далее следует корпус распределителя осторожно проворачивать до того момента, когда метка на шкиве не установится напротив короткой отметки. Выполнив это гайку-крепление можно затягивать.

Касаемо метода регулировки на слух, тут нужно проделать несколько последовательных действий. Производится запуск двигателя, затем ослабляется затяжка гайки крепления трамблера. Трамблер проворачивается (в пределах 15 градусов) до тех пор, пока работа ДВС не будет оптимальной и стабильной. Когда будет обнаружен такой момент, гайка обратно затягивается.

Также есть еще один метод регулировки без надобности прибора. Во время движения необходимо развить скорость 40 км/ч и когда двигатель прогреется до температуры 80-90 градусов, следует включить 4-ю передачу и выжать педаль газа. В случае если БСЗ выставлена правильно, тогда произойдет кратковременная детонация, и затем ДВС начнет набирать обороты. Если в этот момент слышен явный звук детонации – тогда потребуется провернуть трамблер по часовой стрелке, ориентировочно на один градус. Такую операцию следует выполнять до тех, пока не прекратится стук. Когда выявлен провал в оборотах, тогда необходимо провернуть распределитель против часовой стрелки.

Видео — установка бесконтактной системы зажигания

Электронная система искрообразования появилась лишь на последних модификациях заднеприводной «классики» ВАЗ 2106. До середины 90-х годов указанные автомобили оснащались зажиганием с механическим прерывателем, весьма ненадёжным в работе. Проблема решается относительно легко — владельцы устаревших «шестёрок» могут приобрести комплект бесконтактного зажигания и самостоятельно установить на машину, не обращаясь к мастерам — электрикам.

Устройство электронного зажигания ВАЗ 2106

Бесконтактная система (сокращённо — БСЗ) «Жигулей» включает шесть устройств и деталей:

• 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.

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.

Пытаясь сэкономить на установке электронного зажигания, один мой товарищ заменил трамблёр, но подключил коммутатор к старой катушке «шестёрки». Эксперимент завершился неудачей — перегорели обмотки. В результате все равно пришлось купить катушку нового типа.

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

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.

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.

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.

Коммутатор не боится изменения полярности, если автолюбитель ошибочно перепутает плюсовой провод с «массой». В схеме присутствует диод, закрывающий линию в подобных случаях. Контроллер не перегорит, а попросту перестанет функционировать — искра на свечах не появится.

Схема и принцип работы БСЗ

Все элементы системы связаны между собой и с двигателем следующим образом:

• вал трамблёра вращается от приводной шестерни мотора;
• установленный внутри распределителя датчик Холла подключён к коммутатору;
• катушка соединяется линией низкого напряжения с контроллером, высокого — с центральным электродом крышки трамблёра;
• высоковольтные провода от свечей зажигания подключаются к боковым контактам крышки главного распределителя.

Резьбовой зажим «К» на катушке соединён с плюсовым контактом реле замка зажигания и клеммой «4» коммутатора. Второй зажим с маркировкой «К» связан с контактом «1» контроллера, сюда же приходит провод тахометра. Клеммы «3», «5» и «6» коммутатора служат для подключения датчика Холла.

Алгоритм работы БСЗ на «шестёрке» выглядит так:

1. После поворота ключа в замке напряжение подаётся на электромагнитный датчик и первую обмотку трансформатора. Вокруг стального сердечника возникает магнитное поле.
2. Стартер вращает коленвал двигателя и привод распределителя. Когда между элементами датчика проходит прорезь экрана, образуется импульс, посылаемый коммутатору. В этот момент один из поршней находится близко к верхней точке.
3. Контроллер посредством транзистора размыкает цепь первичной обмотки катушки. Тогда во вторичной образуется кратковременный импульс величиной до 24 тыс. вольт, идущий по кабелю к центральному электроду крышки трамблёра.
4. Пройдя через подвижный контакт — бегунок, направленный в сторону нужной клеммы, ток поступает на боковой электрод, а оттуда — по кабелю к свече. В камере сгорания образуется вспышка, топливная смесь возгорается и толкает поршень вниз. Двигатель заводится.
5. Когда следующий поршень достигает ВМТ, цикл повторяется, только искра передаётся другой свече.

Для оптимального сгорания топлива в процессе работы мотора вспышка в цилиндре должна происходить на долю секунды раньше, чем поршень окажется в максимальном верхнем положении. Для этого в БСЗ предусматривается опережение искрообразования на определённый угол. Его величина зависит от оборотов коленчатого вала и нагрузки на силовой агрегат.

Корректировкой угла опережения занимается коммутатор и вакуумный блок трамблёра. Первый считывает количество импульсов от датчика, второй действует механически от разрежения, подведённого со стороны карбюратора.

Видео: отличия БСЗ от механического прерывателя

Неисправности бесконтактной системы

По надёжности работы БСЗ существенно превосходит устаревшее контактное зажигание «шестёрки», проблемы возникают гораздо реже и проще диагностируются. Признаки неисправности системы:

• полный отказ — мотор глохнет и больше не заводится;
• неравномерный холостой ход, выстрелы в карбюратор при резком нажатии педали газа;
• перебои и пропуски циклов во время езды.

Чаще всего встречается первый признак — отказ двигателя, сопровождающийся отсутствием искры. Распространённые причины неполадки:

Перегорел резистор, встроенный в бегунок трамблёра.

Высоковольтная катушка приходит в негодность крайне редко. Симптомы аналогичные — полное отсутствие искры и «мёртвый» мотор.

Поиск «виновника» ведётся способом последовательных замеров в разных точках. Включите зажигание и с помощью вольтметра проверьте напряжение на датчике Холла, контактах трансорфматора и клеммах коммутатора. Ток должен подаваться на первичную обмотку и 2 крайних контакта электромагнитного датчика.

Для проверки контроллера знакомый автоэлектрик предлагает использовать одну из его функций. После включения зажигания коммутатор подаёт ток на катушку, но если вращение стартера не последует, напряжение исчезает. В этот момент и нужно делать замер с помощью прибора либо контрольной лампочки.

Неисправность датчика Холла диагностируется так:

1. Отсоедините высоковольтный кабель от центрального гнезда на крышке распределителя и закрепите контакт в непосредственной близости от кузова, на расстоянии 5—10 мм.
2. Отключите от трамблёра разъем, вставьте в его средний контакт оголённый конец провода.

Когда двигатель работает с перебоями, нужно проверять целостность проводки, загрязнённость клемм коммутатора либо высоковольтные провода на предмет пробоя изоляции. Иногда случается запаздывание сигнала коммутатора, вызывающее провалы и ухудшение разгонной динамики. Рядовому владельцу ВАЗ 2106 обнаружить такую неполадку довольно сложно, лучше обратиться к мастеру — электрику.

Современные контроллеры, используемые на бесконтактном зажигании «шестёрки», перегорают довольно редко. Но если проверка датчика Холла дала отрицательный результат, то методом исключения попытайтесь заменить коммутатор. Благо, цена новой запчасти не превышает 400 руб.

Видео: как проверить исправность коммутатора

Монтаж БСЗ на ВАЗ 2106

Выбирая комплект бесконтактного зажигания, обратите внимание на объем двигателя вашей «шестёрки». Вал трамблёра под мотор 1,3 литра должен быть на 7 мм короче, чем для более мощных силовых агрегатов 1,5 и 1,6 л.

Чтобы установить БСЗ на автомобиль ВАЗ 2106, следует подготовить такой набор инструментов:

• ключи рожковые либо накидные размерами 7—13 мм;
• отвёртки с плоским и крестообразным шлицем;
• плоскогубцы;
• дрель со сверлом 4 мм (для крепления электронного блока в лонжероне придётся сделать 2 отверстия под саморезы).

Очень рекомендую приобрести накидной ключ 38 мм с длинной рукояткой для откручивания храповика. Стоит недорого, в пределах 150 руб., пригодится во многих ситуациях. С помощью данного ключа легко поворачивать коленчатый вал и выставлять метки шкива для настройки зажигания и ГРМ.

Первым делом нужно демонтировать старую систему — главный распределитель и катушку:

Вытащите из гнёзд крышки трамблёра высоковольтные провода и отсоедините её от корпуса, разблокировав защёлки.

Извлекая распределитель зажигания, сохраните прокладку в виде шайбы, установленную между площадкой детали и блоком цилиндров. Она может пригодиться для бесконтактного трамблёра.

Перед монтажом БСЗ стоит проверить состояние кабелей высокого напряжения и свечей. Если сомневаетесь в работоспособности указанных деталей, лучше сразу их поменяйте. Исправные свечи необходимо почистить и выставить зазор 0,8—0,9 мм.

Установку бесконтактного комплекта выполняйте по инструкции:

Снимите крышку распределителя БСЗ, при необходимости переставьте уплотнительную шайбу со старой запчасти. Поверните бегунок в нужное положение и вставьте вал трамблёра в гнездо, площадку слегка прижмите гайкой.

Если в процессе монтажа обошлось без досадных ошибок, автомобиль заведётся сразу. Зажигание можно подстроить «на слух», отпустив гайку трамблёра и медленно поворачивая корпус на холостых оборотах двигателя. Добейтесь наиболее стабильной работы мотора и затяните гайку. Монтаж окончен.

Видео: инструкция по установке бесконтактного оборудования

Установка момента зажигания

Если вы перед разборкой забыли поставить риску на клапанной крышке либо не совместили метки, момент искрообразования придётся настроить заново:

Выверните свечу первого цилиндра и сбросьте крышку главного распределителя.

Внимание! Когда поршень 1 цилиндра становится в верхнее положение, насечка шкива коленвала должна совпасть с первой длинной риской на крышке узла ГРМ. Изначально нужно обеспечить угол опережения 5°, поэтому выставляйте метку шкива напротив второй риски.

Аналогичным образом выполняется настройка по лампочке, подключаемой к массе авто и низковольтной обмотке катушки. Момент зажигания определяется по вспышке лампы, когда срабатывает датчик Холла, а транзистор коммутатора размыкает цепь.

Случайно оказавшись на оптовом рынке автомобильных запчастей, я приобрёл недорогой стробоскоп. Этот прибор сильно упрощает настройку зажигания, показывая положение насечки шкива при работающем двигателе. Стробоскоп подключается к трамблёру и даёт вспышки одновременно с образованием искры в цилиндрах. Направляя лампу на шкив, вы видите позицию метки и её изменение при увеличении оборотов.

Видео: регулировка зажигания «на слух»

Свечи для электронного зажигания

При установке БСЗ на автомобиль модели ВАЗ 2106 желательно подобрать и поставить свечи, оптимально подходящие для электронного зажигания. Наряду с российскими запчастями допускается применение импортных аналогов от известных брендов:

• рекомендуемые производителем оригинальные свечи — А17ДВР (М);
• NGK — BCPR6ES-9, BPR6ES-9;
• Bosch — FR7DCU, WR7DC;
• Brisk — DR15YC, LR15YC;
• Beru — 14FR-7DU, 14R-7DU.

Буква М в маркировке отечественной детали обозначает обмеднение электродов. В продаже имеются комплекты А17ДВР без медного покрытия, вполне подходящие для БСЗ.

Зазор между рабочими электродами свечи выставляется в пределах 0,8—0,9 мм с помощью плоского щупа. Превышение либо уменьшение рекомендуемого просвета ведёт к падению мощности двигателя и увеличению расхода бензина.

Установка системы бесконтактного искрообразования заметно улучшает эксплуатационные характеристики карбюраторных «Жигулей», оборудованных задним приводом. Ненадёжные, вечно подгорающие контакты доставляли массу хлопот владельцам «шестёрок». В самые неподходящие моменты прерыватель приходилось зачищать, пачкая руки. Первое электронное зажигание появилось на переднеприводных моделях «восьмого» семейства, а затем перекочевало на ВАЗ 2101–2107.