Бесконтактная система зажигания двигателя

Бесконтактная система зажигания (рис.142) включает в себя ка­тушку зажигания 6, свечи зажигания 2, провода высокого 11 и ни­зкого 7 напряжения, электронный коммутатор 3, датчик-распреде­литель 1, выключатель зажигания 9, а также источники тока.

Принцип действия бесконтактной системы зажигания заключается в следующем. Электронно-механичес­кое устройство датчика-распределителя 1 при включенном зажига­нии и вращающемся коленчатом вале двигателя выдает импульсы напряжения на электронный коммутатор 3, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания 6. В момент прерывания тока в первичной обмотке ин­дуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения от катушки зажигания по проводу 11 под­ается на центральную клемму крышки распределителя и далее че­рез угольный контакт, токоразносную пластину ротора, боковую клемму крышки распределителя подается на соответствующую свечу 2 зажигания и осуществляет воспламенение рабочей смеси в ци­линдре двигателя.

Принципиальным отличием бесконтактной системы зажигания от контактной системы является подача импульсов тока низкого напряжения на катушку зажигания электронным коммутатором, получающим управляющие импульсы от электронно-механичес­кого устройства датчика-распределителя, который вместо контак­тов имеет бесконтактный датчик. Это обусловливает следующие преимущества бесконтактной системы зажигания по сравнению с контактной системой: значительно повышается надежность в свя­зи с отсутствием подвижных контактов и необходимости система­тической их зачистки и регулировки зазора; на равномерность мо­мента искрообразования по свечам зажигания не оказывают отри­цательного влияния вибрация и биение ротора-распределителя; повышается надежность пуска и работы двигателя при разгонах автомобиля благодаря более высокой электронной энергии разря­да, обеспечивающего надежное воспламенение горючей смеси в цилиндрах двигателя независимо от частоты вращения коленчато­го вала; упрощается техническое обслуживание системы зажига­ния в целом.

Конструктивные особенности элементов бесконтактных систем зажигания состоят в следующем.

Катушка зажигания типа 27.3705, устанавливаемая в бескон­тактных системах зажигания двигателей переднеприводных авто­мобилей (ВАЗ-2108, МеМЗ-245) имеет такое же устройство, как и у катушек в контактных системах, но они не взаимозаменяемы. Вследствие большой силы тока (до 10 А вместо 3...5 А) в катушке бесконтактной системы зажигания при ее установке в контактной системе будут быстро выгорать контакты прерывателя.

Свечи зажигания отличаются увеличенными зазорами между электродами (см. табл. и толщиной электродов, что повышает их надежность при более высоких напряжениях.

Провода высокого напряжения отличаются увеличенным сопро­тивлением и имеют более надежную изоляцию и, соответственно, увеличенную толщину (около 8 мм). В бесконтактных системах зажигания применяются провода типа ПВВП-8 красного цвета, отличающиеся от проводов ПВВП более толстой изолирующей оболочкой, а также ПВВП-40 синего цвета с двухслойной изоля­цией и сопротивлением 2550 Ом.

Электронный коммутатор служит для преобразования управля­ющих импульсов от датчика-распределителя в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Электронные коммутато­ры, устанавливаемые в системах зажигания изучаемых двигателей устроены и функционируют аналогично.

Бесконтактные системы зажигания рассматриваемых автомоби­лей отличаются, в основном, конструкцией датчиков-распредели­телей и компоновкой отдельных элементов системы.

Бесконтактная система зажигания двигателя ВАЗ-2108 соединя­ется со всей системой электрооборудования посредством монтаж­ного блока 8 с разъемами Ш1 и Ш8.

В системе зажигания этого двигателя могут использоваться све­чи отечественного производства типа А17ДВ-10 или А12ДВР или свечи зарубежного производства с аналогичными характеристика­ми, например: FE-65PR или FE-65GPR (производства Югославии). При установке свечей зажигания типа А17ДВ-10 провода высокого напряжения комплектуются надеваемыми на свечи наконечника­ми с помехоподавительными резисторами сопротивлением 5, 6 кОм. При установке свечей А17ДВР, FE-65PR или других, имеющих встроенные помехоподавительные резисторы, провода комплекту­ются наконечниками без резисторов.

Датчик-распределитель (рис.143) выдает управляющие импуль­сы тока высокого напряжения, получает привод через муфту 15 от заднего конца распределительного вала. Он состоит из датчика, центробежного, вакуумного регуляторов опережения зажигания и распределителя зажигания. Отличается от распределителей зажи­гания, рассмотренных в контактной системе зажигания, отсутствием контактного прерывателя, который заменен бесконтактным дат­чиком. Электронно-механический датчик при включенном выклю­чателе зажигания 9 (см. рис.142) и вращающемся коленчатом вале двигателя выдает импульсы напряжения на коммутатор 3, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмот­ке катушки зажигания 6. В моменты прерывания тока в первичной обмотке во вторичной обмотке индуктируется ток высокого на­пряжения до 25000 В. Импульсы тока высокого напряжения от катушки зажигания по проводу 11 и далее через угольный контакт 3 (см. рис.143) передаются на токоразносную пластину 22 ротора 5, боковую клемму 4 крышки 1 и по проводу высокого напряжения, в наконечник которого установлен помехоподавительный резис­тор, на соответствующую свечу зажигания 2 (см. рис.142), воспла­меняя рабочую смесь в цилиндре. Далее ток высокого напряжения поступает на «массу», через аккумуляторную батарею и генератор на контакты выключателя зажигания, на зажим +Б катушки зажи­гания и во вторичную обмотку, замыкая электрическую цепь.

Центробежный регулятор опережения зажигания состоит из при­водного валика 4 (рис.144) датчика-распределителя с ведущей плас­тиной 1, грузиков 2, установленных на осях 5, и ведомой пластины 3 с оттяжными пружинами 6. С увеличением частоты вращения ко­ленчатого вала двигателя и соответственно приводного валика 4 гру­зики под действием центробежных сил проворачиваются на своих осях, преодолевая упругость пружин. При этом они упираются в ведомую пластину 3 и поворачивают ее вместе с экраном 9 (см. рис.143), приклепанным к втулке пластины, в направлении враще­ния приводного валика на определенный угол А (см. рис.144). В результате этого датчик будет выдавать импульсы тока высокого на­пряжения раньше, т.е. с увеличением угла опережения зажигания. При снижении частоты вращения коленчатого вала центробежные силы уменьшаются, и пружины поворачивают ведомую пластину с экраном 9 (см. рис.143) в обратную сторону, уменьшая угол опере­жения зажигания. Вакуумный регулятор опережения зажигания 16 устроен аналогично рассмотренному в контактной системе зажи­гания. Он соединен тягой 19 диафрагмы 18 с опорной пластиной 8 датчика. При малой нагрузке на двигатель тяга 19 перемещается и поворачивает опорную пластину датчика против направления вра­щения приводного валика датчика-распределителя, увеличивая опе­режение зажигания. По мере увеличения нагрузки пружина через тягу поворачивает опорную пластину в направлении вращения приводного валика — опережение зажигания уменьшается.

Бесконтактная система зажигания двигателя МеМЗ-245 (рис.145) имеет аналогичное устройство и отличается отсутствием мон­тажного блока, а также установкой датчика-распределителя типа 5301.3706, который крепится на двух шпильках гайками 4 и имеет привод от распределительного вала при помощи шестерни.

Бесконтактные системы зажигания автомобилей АЗЛК-2141 и -21412 в целом имеют одинаковые параметры и отличаются лишь некоторыми конструктивными особенностями, в том числе устрой­ством датчиков-распределителей, а также установкой на двигателе 331 свечей зажигания типа А20Д-2, а на двигателе 2106 — типа А17ДВ-10 или А17ДВР.

На двигателе УЗАМ-331 в датчике-распределителе (рис.146, а) вместо контактов устанавливается магниточувствительный микро­электронный переключатель 15. Подача импульсов тока высокого напряжения в порядке работы цилиндров двигателя осуществляется при помощи вращающегося ротора 8 с токоразносной пласти­ной, как и в распределителе контактной системы зажигания. Для автоматического изменения угла опережения зажигания служат центробежный и вакуумный регуляторы, имеющие такое же ус­тройство, как и в контактной системе зажигания (см. рис.140), уста­навливаемой на этом двигателе.

На двигателе 2106 в датчике-распределителе (рис.146, б) вместо контактов имеется бесконтактный датчик 27, а вместо кулачка пре­рывателя на приводном валике 24 укреплен стальной экран 36 с четырьмя прорезями. Через прорези датчик при вращении приво­дного валика 24 выдает импульсы высокого напряжения. Эти им­пульсы по угольку 10 центрального электрода поступают на наружный контакт 33 ротора и далее через клемму бокового элек­трода 30 по проводу на соответствующую свечу зажигания.

Бесконтактная система зажигания двигателя ВАЗ-2104 имеет те же элементы, что и на двигателе ВАЗ-2106, но датчик-распредели­тель типа 38.3706-01 отличается более коротким приводным вали­ком 24, не имеющим кольцевой отличительной канавки 38 около шлицевого конца (см. рис.146, б).

Бесконтактная электронная система зажигания двигателя ВАЗ-2111-80 с системой распределенного впрыска топлива включает в себя модуль зажигания, свечи зажигания 6, высоковоль­тные провода 3, а также ЭБУ 15 и датчики 5 и 10 детонации и положения коленчатого вала.

Модуль зажигания состоит из коммутатора и двух катушек зажи­гания, каждая из которых обеспечивает высоковольтным импуль­сом две свечи зажигания цилиндров, поршни которых находятся в противоположных по тактам фазах. Например, если поршень пер­вого цилиндра находится в ВМТ такта сжатия, а поршень четвер­того цилиндра находится в конце такта выпуска, то основная энергия импульса от катушки, обеспечивающей высоковольтные импуль­сы в этих цилиндрах, будет направлена на свечу первого цилиндра, и лишь небольшая часть энергии импульса будет подаваться на свечу четвертого цилиндра.

При пуске двигателя, когда частота вращения коленчатого вала менее 400 мин^-1 моментом искрообразования управляет коммута­тор модуля зажигания. При более высоких оборотах управление зажиганием осуществляется ЭБУ, который оптимизирует угол опе­режения зажигания с учетом режимов работы двигателя, информа­ция о которых поступает от датчиков детонации, положения ко­ленчатого вала и др.

В данной системе зажигания применяются свечи А17ДВРМ с зазорами между электродами 1,0...1,13 мм.

Раздел 19. Система электрического пуска двигателя.