Рассмотрим принцип действия бесконтактной системы зажигания на примере системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099. Определим, откуда берется искра для поджига топливной смеси в камере сгорания и почему она проскакивает своевременно для каждого цилиндра.

Бесконтактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 включает в себя катушку зажигания, свечи зажигания, высоковольтные провода (бронепровода), трамблер с распределителем зажигания, датчиками-регуляторами опережения зажигания (центробежным и вакуумным) и датчиком Холла, также коммутатор и провода низкого напряжения.

Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Откуда поступает ток в систему зажигания?

Электрический ток в систему зажигания поступает с вывода «30» генератора, через монтажный блок предохранителей и реле, реле зажигания и далее на вывод «Б» катушки зажигания. Система запитывается после поворота ключа в замке зажигания.

Принцип действия бесконтактной системы зажигания

— При работе двигателя вращается вал распределителя зажигания (трамблера). В работу вступает . Стальной круглый экран с четырьмя прорезями на валу трамблера, вращаясь, проходит через зазор этого датчика. Когда проходит прорезь экрана, напряжение отдаваемое датчиком ниже бортового на 3 В или равно ему, когда зубец экрана, напряжение падает практически до нуля. Прохождение каждого из четырех зубцов соответствует такту сжатия и моменту зажигания в одном из цилиндров двигателя.

Примечания и дополнения

работа центробежного регулятора опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
вакуумный регулятор опережения зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

TSZi, TSZh

Принцип действия бесконтактной системы зажигания заключается в следующем: При включенном зажигании и вращающемся коленвале двигателя датчик-распределитель выдает импульсы напряжения на коммутатор, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания тока в первичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения идет от катушки зажигания по проводу через угольный контакт на пластину ротора, и затем через клемму крышки распределителя по проводу высокого напряжения, в наконечнике которого установлен помехоподавительный экран, попадает на соответствующую свечу зажигания и воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические датчики - индукционные(системы с ними маркируются TSZi ) и датчики Холла(системы с ними маркируются TSZh ).

Система небезопасна и требует осторожности. Если, например, отсоединить провод от свечи - может «сгореть» коммутатор или распределитель.

Прежде, давайте разберём эти два датчика, что же они представляют из себя?

Индуктивный датчик

Работа индуктивного датчика положения основана на изменении индукции чувствительного элемента при изменении зазора между ним и ферромагнитным движущимся объектом.

Ферромагнитный объект — объект, обладающий ферромагнитными свойствами(т.е. оно активно притягивает к себе магнит и активно притягивается магнитом).

В индуктивном датчике имеются катушка из обмотки провода и магнит. В качестве сопряженной детали используется ротор, состоящий из пластин определенного размера.

1 – индуктивный датчик; 2 – пластины ротора

Каждый раз, когда пластина ротора проходит около датчика импульсов, изменяется магнитное поле, в результате чего в обмотке катушки индуцируется импульсное напряжение.

Индуктивный датчик вырабатывает сигнал, близкий к синусоидальному, поэтому его приходится преобразовывать в форму, более удобную для управления током в первичной обмотке (то есть сигнал датчика искусственно преобразуется в форму, близкую к прямоугольной, увеличивается крутизна фронта и спада, обрезается верхушка импульса и т.п.).

Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э.Холла, американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление.

Суть данного явления заключалась в следующем: Если на полупроводник, по которому (вдоль) протекает ток, воздействовать магнитным полем, то в нем возникает поперечная разность потенциалов (ЭДС Холла). Возникающая поперечная ЭДС может иметь напряжение только на 3 В меньше, чем напряжение питания.

а — нет магнитного поля, по полупроводнику протекает ток питания — АВ; б — под действием магнитного поля — Н появляется ЭДС Холла — ЕF; в — датчик Холла

Датчик Холла имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен полупроводник, по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны — постоянный магнит. В щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями. При вращении экрана, когда его прорези оказываются в щели датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор, в котором они преобразуются в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.

Датчик состоит из постоянного магнита(2), пластины полупроводника(3) и микросхемы. Между пластинкой(3) и магнитом(2) имеется зазор(4). В зазоре датчика находится стальной экран(1) с прорезями. Когда через зазор проходит прорезь экрана, то на пластинку полупроводника действует магнитное поле и с нее снимается разность потенциалов. Если же в зазоре находится тело экрана, то магнитные силовые линии замыкаются через экран и на пластинку не действуют. В этом случае разность потенциалов на пластинке не возникает.

Бесконтактные системы зажигания с индуктивным датчиком(TSZi).

1 - свечи зажигания; 2 - датчик-распределитель, 3 - коммутатор, 4 - катушка зажигания

Данные системы являются бесконтактными системами зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии. Бесконтактная система зажигания с нерегулируемым временем накопления энергии принципиально отличается от контактно-транзисторной только тем, что в ней контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. На рисунке ниже приведена электрическая схема системы:

Сигнал с обмотки L магнитоэлектрического датчика через диод VD2, пропускающий только положительную полуволну напряжения, и резисторы R2, R3 поступает на базу транзистора VT1. Транзистор открывается, шунтирует переход база-эмиттер транзистора \/Т2, который закрывается. Закрывается и транзистор VT3, ток в первичной обмотке катушки зажигания прерывается, и на выходе вторичной обмотки возникает высокое напряжение. В отрицательную полуволну напряжения транзистор VT1 закрыт, открыты VT2 и VT3, и ток начинает протекать через первичную обмотку Катушки возбуждения. Очевидно, что число пар полюсов датчика должно соответствовать числу цилиндров двигателя.

Цепь R3-C1 осуществляет фазосдвигающие функций, компенсирующие фазовое запаздывание протекания тока в базе транзистора VT1 из-за значительной индуктивности обмотки датчика L, чем снижается погрешность момента искрообразования.

Стабилитрон VD3 и резистор R4 защищают схему коммутатора от повышенного напряжения в аварийных режимах, так как, если напряжение в бортовой цепи превышает 18 В, цепочка начинает пропускать ток, транзистор VT1 открывается и закрывается выходной транзистор VT3. Цепями защиты от опасных импульсов напряжения служат конденсаторы СЗ, С4, С5, С6; диод VD4 защищает схему от изменения полярности бортовой сети. Форма и величина выходного напряжения магнитоэлектрического датчика изменяются с частотой вращения, что влияет на момент искрообразования.

Бесконтактные системы зажигания с датчиком Холла(TSZh)

1 - свечи зажигания; 2 - датчик-распредепитель; 3 - коммутатор; 4 - генератор; 5 - аккумуляторная батарея; 6 - монтажный блок; 7 - репе зажигания; 8 - катушка зажигания; 9 - датчик Холла

Данные системы являются системами зажигания с регулированием времени накопления энергии. Данная система зажигания пришла на смену TSZi, чтобы исправить 2 недостатка:

1. Форма и величина выходного напряжения магнитоэлектрического датчика изменяются с частотой вращения, что влияет на момент искрообразования.
2. Уменьшение вторичного напряжения при росте частоты вращения коленчатого вала. Поэтому более перспективна система с регулированием времени накопления энергии.

На рисунке представлена электрическая схема системы зажигания с датчиком Холла:

Стабилизация величины вторичного напряжения достигается в схеме двумя путями — во-первых, регулированием времени нахождения транзистора VT1 в открытом состоянии, т.е. времени включения первичной цепи обмотки зажигания в сеть, во-вторых, ограничением величины тока в первичной цепи величиной около 8 А. Последнее, кроме того, предотвращает перегрев катушки.

С датчика Холла на вход коммутатора приходит сигнал прямоугольной формы, величина которого приблизительно на 3 В меньше напряжения питания, а длительность, соответствует прохождению выступов экрана мимо чувствительного элемента датчика. Нижний уровень сигнала 0,4 В соответствует прохождению прорези. В момент перехода от высокого уровня к низкому происходит искрообразование.

В микросхеме коммутатора сигнал в блоке формирования периода, накопления энергии сначала инвертируется, затем интегрируется. На выходе интегратора образуется пикообразное напряжение, величина которого тем больше, чем меньше частота вращения двигателя. Это напряжение поступает на вход компаратора, на другой вход которого подано опорное напряжение. Компаратор преобразует величину напряжения во время. Сигнал на входе компаратора имеет место тогда, когда величина пилообразного напряжения достигает опорного и превышает его. При большой частоте вращения величина пилообразного напряжения мала, соответственно мала и длительность сигнала на выходе компаратора. С исчезновением выходного сигнала компаратора через схему управления открывается транзистор VT1, и первичная.цепь зажигания включается в сеть. Следовательно, время накопления энергии в катушке соответствует времени отсутствия сигнала на выходе компаратора. Уменьшение длительности выходного сигнала компаратора позволяет увеличить относительную величину времени накопления энергии и тем самым стабилизировать ее абсолютное значение.

Блок ограничения силы выходного тока срабатывает по сигналу, снимаемому с резисторов, включенных последовательно в первичную цепь зажигания. Если этот сигнал достигает уровня соответствующего силе тока 8 А, блок переводит выходной транзистор в активное состояние с фиксированием этой величины тока.

Блок безискровой отсечки отключает катушку зажигания в случае, если включено электропитание, но вал двигателя неподвижен. При этом, если при остановленном двигателе выходное напряжение датчика соответствует низкому уровню, катушка отключается сразу, в противном случае отключение происходит через 2 — 5 с.

Схема насыщена элементами защиты от всплесков напряжения и включения обратной полярности питания. Регулировка угла опережения зажигания осуществляется традиционными способами, т.е. центробежным и вакуумным регуляторами.

Общий принцип работы:

Давайте обобщим всё прочитанное. Не смотря на разность датчиков, системы схожи в построении и различаются внутренним устройством некоторых компонентов. Давайте взглянем на систему и опишем последовательно работу:

Итак, водитель поворачивает ключ в замке зажигания, тем самым замыкая цепь. Ток начинает поступать из аккумулятора по замкнутому замку зажигания.

Можно сказать, что питаниец цепи происходит по схеме Аккумулятор->Стартер->Генератор. При нахождении ключа в положении «стартер» замыкаются контакты 50 и 30. Электрический ток поступает на реле стартера. Там появляется магнитное поле, что приводит к тому, что бендикс стартера вводится в зацепление с шестернёй маховика. Включается электродвигатель стартера и он начинает крутит маховик. Тот в свою очередь начинает раскручиваться и при достижении скорости, большей чем допустимая скорость вращения вала шестерни стартера привод стартера выводит её из зацепления. В свою очередь, вращение коленчатого вала передаётся на вращение вала генератора, что в свою очередь приводит к выработке электрического тока на нём, который питает бортовую сеть автомобиля и подзаряжает аккумулятор.

1 — свечи зажигания; 2 — датчик-распределитель; 3 — распределитель; 4 — датчик импульсов; 5 — коммутатор; 6 — катушка зажигания; 7 — монтажный блок; 8 — реле зажигания; 9 — выключатель зажигания; А — к клемме генератора.

Электрический ток поступает на первичную обмотку катушки зажигания(6). Коммутатор, получая сигнал с датчика(4), прерывает или наоборот включает первичную обмотку. Когда протекание тока по первичной обмотке прерывается, то во вторичной обмотке вознекате ток высокого напряжение, который подаётся по высоковольтному проводу на распределитель. Распределитель, вал которого приводится в движение от шестерни привода масляного насоса или коленчатого вала(зависит от конкретного устройства двигателя) распределяет искру по свечам, тем самым воспламеняя смесь в нужном цилиндре двигателя в нужное время.

В. ГОРКИН, А. ФЕДОРОВ

Тенденции развития современных автомобильных карбюраторных двигателей внутреннего сгорания предполагают повышение удельной мощности, степени сжатия, снижения токсичности выхлопных газов, повышение экономичности и надежности в эксплуатации.

Все это трудно, а подчас и невозможно, обеспечить без применения электроники, в частности, без электронной системы зажигания.

В статье рассмотрена транзисторная бесконтактная система зажигания с накоплением энергии в индуктивности, управляемая параметрическим взаимоиндуктивным датчиком. Такая система должна обеспечивать, по сравнению с тиристорными системами, использующими, как правило, накопление энергии в емкости, лучшее воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя на режимах частичных нагрузок за счет большей длительности искрового разряда.

Амплитуда сигнала параметрического датчика не зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, что позволяет производить установку зажигания так же, как и в классической системе зажигания. Кроме того, конструкция системы зажигания дает возможность изготовления ее радиолюбителями средней квалификации.

Принципиальная схема бесконтактной системы зажигания приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема бесконтактной системы зажигания

Система содержит источник питания - аккумуляторную батарею 1 напряжением 12 В, добавочное сопротивление 2, катушку зажигания 3, параметрический датчик 4, транзисторный коммутатор 5, выключатель зажигания 6, реле стартера 7.

Параметрический датчик импульсов, работающий с генератором, расположен в корпусе распределителя зажигания. Датчик имеет неподвижный Ш-образный ферритовый сердечник, на среднем стержне которого расположена обмотка III, включенная в цепь базы транзистора генератора, а на боковых - обмотки положительной II и отрицательной I обратной связи, включенные в коллекторную цепь транзистора генератора. Обмотки I и II соединены последовательно-встречно, чтобы их суммарный магнитный поток равнялся нулю при разомкнутом сердечнике.

Ротор датчика имеет магнитопроводящие выступы, которыми можно поочередно замыкать средний и один из боковых стержней Ш-образного сердечника.

В состав транзисторного коммутатора входят генератор датчика, формирующая цепь и выходной каскад.

Генератор датчика (транзистор T1) представляет собой блокинг-генератор, работающий в автоколебательном режиме. Ограничительный диод Д1 служит для защиты перехода эмиттер - база транзистора T1, конденсатор С1 фильтрует всплески питающего напряжения.

Формирующая цепь состоит из диодов Д2, Д3, конденсаторов С4, С5, резистора R2. Выходной каскад, собранный на двух кремниевых транзисторах Т2 и Т3, работающих в ключевом режиме, содержит также диоды Д4, Д5 (для ускорения запирания выходного транзистора); диод Д6 (для защиты от инверсного тока); стабилитрон Д7 (для защиты перехода эмиттер - коллектор транзистора Т3 от напряжения самоиндукции катушки зажигания); конденсатор первичной цепи С6, резистор положительной обратной связи R4 и резисторы R3, R5, R6. Напряжение питания подается через добавочное сопротивление.

Система зажигания работает следующим образом.
При замыкании ротором стержней сердечника, на которых находятся обмотки III и I, усиливается отрицательная обратная связь, генератор не работает, и транзистор Т2 закрывается. На базу транзистора Т3 подается положительный потенциал, транзистор открывается, через первичную обмотку катушки зажигания протекает электрический ток, идет процесс накопления энергии в катушке зажигания.

При замыкании ротором стержней сердечника, на которых находятся обмотки III и II, усиливается положительная обратная связь, транзисторный генератор возбуждается и работает с частотой, определяемой в основном индуктивностью обмотки II и емкостью конденсатора С3 (напряжение на коллекторе T1 показано на рис. 2).

Рис. 2. Выходной сигнал генератора датчика.

Положительное напряжение генератора через формирующую цепь подается на базу транзистора Т2, транзистор отпирается. Соответственно выходной транзистор Т3 запирается и прерывает ток в первичной обмотке катушки зажигания. Возникает переходный процесс в двух индуктивно-связанных контурах: один образован первичной обмоткой катушки и первичным конденсатором С6, а другой - вторичной обмоткой катушки и емкостью вторичной цепи. В результате переходного процесса во вторичной цепи создается высокое напряжение, достигающее 25-30 кВ, которое распределителем подается на свечи зажигания в порядке работы цилиндров двигателя. Затем процесс повторяется.

Настройка системы зажигания заключается только в подборе сопротивления резистора R1 по силе тока, потребляемого генератором. Порядок работы следующий:

резистор R1 заменяется переменным с номиналом 15 кОм, последовательно с которым включен ограничительный резистор 1-3 кОм;

между клеммой «+» и клеммой «Д» полностью собранного коммутатора включается миллиамперметр (датчик отключен);

коммутатор подключается к источнику, постоянного напряжения 12 В, причем положительный полюс источника подключается к клемме «+», а отрицательный - к корпусу коммутатора;

регулировкой сопротивления резистора R1 добиваются силы тока, равной 100-120 мА;

переменный резистор R1 заменяется постоянным ближайшего выбранного номинала.

Формирующая цепь и выходной каскад транзисторного коммутатора настройки не требуют. При правильно собранной схеме коммутатор сразу начинает работать.

Конструкция. Неподвижная часть датчика системы зажигания сделана из текстолита, в виде рамки для установки сердечника, Сердечник - из феррита марки 2000 НМ, типоразмер Ш4Х4. Число витков обмоток одинаково и равно 30; намотка производится на каркас из любого изоляционного материала (например, из электротехнического картона, прессшпана и т. д.) проводом ПЭЛ 0,25, каркас надевается на стержень сердечника.

Схема намотки приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема намотки катушек датчика.

Затем производится установка сердечника в текстолитовую рамку и заливка эпоксидной смолой.

Ротор датчика также изготавливается из текстолита и имеет вид цилиндра диаметром 23 и высотой 20 мм. На текстолит надевается магнитопроводящий экран с прорезями. Его конструкция показана на рис. 4.

Рис. 4. Ротор параметрического датчика

Датчик может устанавливаться в распределитель для классической системы зажигания на подвижную пластину прерывателя. В описываемой конструкции в качестве примера приводится датчик-распределитель завода АТЭ имени 60-летия Октября (рис. 5).

Рис. 5. Вид на датчик-распределитель

Зазор между ротором и стержнями сердечника должен быть 0,2-0,5 мм.

В выходном каскаде, кроме указанных на схеме рис. 1 транзисторов КТ801Б и КТ808А, могут использоваться КТ809А и КТ812А.

Элементы транзисторного коммутатора, кроме транзисторов Т1, Т3, диодов Д6, Д7, конденсатора С1 и резистора R3, смонтированы на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Печатная плата изготовлена методом химического травления, причем печатные проводники должны быть максимально возможной ширины при расстояниях между ними не менее 2 мм. Вид на плату со стороны расположения элементов показан на рис. 6.

Корпус транзисторного коммутатора, куда установлена печатная плата, одновременно является радиатором для транзисторов Т1, Т3 и диодов Д6, Д7 (рис. 7).

Площадь поверхности корпуса составляет около 470 см2. Транзисторы Т2, Т3 и диод Д6 необходимо тщательно изолировать от корпуса. Для этого можно использовать слюдяные или фторопластовые прокладки толщиной 0,1 мм.

Соединение элементов, установленных на корпусе, с печатной платой осуществляется любым медным изолированным проводом сечением не менее 0,5 мм2. Транзисторный коммутатор соединяется с остальными элементами системы зажигания с помощью специальной четырехклеммовой колодки от автомобилей «Жигули» ВАЗ. Могут также использоваться и обычные штекерные разъемы, принятые в радиотехнике и рассчитанные на силу тока 8-10 А.

В системе зажигания применена специальная катушка зажигания марки Б116, которая будет выпускаться заводом АТЭ имени 60-летия Октября с 1981 г. для системы зажигания автомобиля «Москвич-2140». Катушка собрана по трансформаторной схеме и имеет повышенный коэффициент трансформации по сравнению с катушками в классической системе зажигания. В таблице приведены основные параметры катушки Б116 и для сравнения катушки марки Б115В, используемой в системе зажигания автомобиля «Москвич-412».

Таблица

Добавочное сопротивление марки СЭ107 изготавливается отдельно от катушки зажигания и состоит из двух секций сопротивлением 0,52 Ом каждая. В момент пуска двигателя одна секция закорачивается. Резисторы намотаны на керамический каркас проводом из константана, мощность рассеяния составляет около 50 Вт.

Бесконтактная система зажигания работоспособна в широком диапазоне температур от -40° С до +80° С, поэтому ее можно располагать в подкапотном пространстве. Установка датчика-распределителя и катушки зажигания производится на местах, предусмотренных для штатной системы зажигания.

Транзисторный коммутатор и добавочное сопротивление могут находиться на брызговике крыла, ближе к вентилятору. Крепление коммутатора и добавочного сопротивления осуществлено винтами диаметром 6 мм.

Монтаж бесконтактной системы зажигания должен быть выполнен тщательно, медным проводом сечением не менее 0,75 мм2. Соединение транзисторного коммутатора, катушки зажигания и датчика с корпусом автомобиля должны обеспечивать хороший контакт.

Общий вид и монтажная схема системы л схема зажигания приведены на рис. 8, 9.

Рис. 8. Общий вид бесконтактной системы зажигания с параметрическим датчиком

Рис. 9. Монтажная схема бесконтактной системы зажигания

Система зажигания выдает «искру» даже при провертывании коленчатого вала двигателя от руки, поэтому установка зажигания на автомобиле по первому цилиндру производится, как и для классической системы, следующим образом. Контрольная лампа включается между клеммой «К» транзисторного коммутатора и «массой». При открытом состоянии выходного транзистора лампа горит тускло. При переходе транзистора в состояние отсечки лампа ярко вспыхивает, что и указывает на момент подачи искры. Зазор в свечах устанавливается в пределах 0,7-0,9 мм.

В эксплуатации бесконтактная система зажигания практически не требует обслуживания. Необходимо только смазывать распределитель в соответствии с инструкцией, а также следить за чистотой клеммных и штекерных соединений.

Проверка исправности бесконтактных систем зажигания на автомобилях аналогична проверке классической системы и может быть выполнена следующим образом. При неработающем двигателе вынимают высоковольтный провод из центрального гнезда распределителя и устанавливают наконечник провода на расстоянии 2- 5 мм от кузова или двигателя автомобиля. Включают выключатель зажигания и провертывают коленчатый вал двигателя. Если искра есть, неисправность надо искать поочередно в распределителе, высоковольтных проводах или в свечах. Если искры нет, то необходимо убедиться в исправности проводки и надежности контактных соединений в системе зажигания.

Категорически запрещается замыкать накороткб выводные клеммы, а также производить какие-либо переключения соединительных проводов, не предусмотренные монтажной схемой. Соблюдение указанных требований при монтаже и эксплуатации обеспечивает исправную и долголетнюю работу бесконтактной системы зажигания.

ЛИТЕРАТУРА
Балагуров В. А. Аппараты зажигания.- М., Машиностроение, 1968.
Галкин Ю. М. Электрооборудование автомобилей.и тракторов.- М., Машиностроение, 1967.
Глезер Г. Н., Опарин И. М. Автомобильные электронные системы зажигания.- М.(«Машиностроение, 1977.
Моргулев А.С, Сонин Е. К. Полупроводниковые системы зажигания.-М., Энергия, 1972.
[email protected]

Некоторые владельцы классических автомобилей семейства ВАЗ 2101-07 постоянно стараются улучшить, доработать, добавить электроники и удобства. Одной из таких доработок — это установка бесконтактного электронного зажигания.

Какое зажигание лучше: бесконтактное или контактное?

Контактные зажигания устарели, но все же используются в старых автомобилях. На заднеприводных моделях Ваз бесконтактное впервые установили на 2107.

Разберем отличия контактного от бесконтактного зажигания:

Преимущества бесконтактного зажигания:

• так как в распределителе нет контактной группы, искрообразование происходит четко;
• высокий срок эксплуатации катушки;
• при средних оборотах мотора БСЗ создает искру в 4 раза мощнее, чем контактное зажигание. Это особенно полезно, если свечи загрязнились, так как искра все равно будет вырабатываться;
• отлично выполняет свои функции даже в мороз;
• если напряжение в электросети низкое, то искрообразование все равно будет происходить;
• благодаря мощной стабильной искре свечей, воспламенение топливно-воздушной смеси происходит быстрее;
• если установлен БСЗ, то уменьшается расход топлива и повышается мощность мотора;
• улучшается динамика разгона автомобиля;
• БСЗ легче обслуживать, потому что в устройстве нет подвижных деталей.

Устройство бесконтактной системы зажигания

Устройство БСЗ для карбюраторных двигателей состоит из:

Электронная и бесконтактная система зажигания — это одно и то же устройство. Получило название из-за отсутствия контактной группы в устройстве системы. В тоже есть, которая является частой причиной отказа запуска двигателя.

Устройство трамблера:

• корпус;
• кулачок;
• подвижный контакт (бегунок).

Схемы подключения электронного зажигания: Ваз 2101-Ваз 2107

Схема бесконтактной системы зажигания для автомобилей ВАЗ:

1 — коммутатор; 2 — катушка зажигания (бобина); 3 — трамблер; 4 — ключ замка зажигания; 5 — датчик Холла.

Как работает бесконтактное зажигание

Последовательность и принцип работы БСЗ такой:

1. Водитель поворачивает ключ замка зажигания.
2. Цепь замкнулась и на первичную обмотку катушки зажигания подается постоянное напряжение от аккумулятора. Первичная обмотка под напряжением образует вокруг себя магнитное поле.
3. При запуске стартера, он начинает вращать коленчатый вал ДВС и вращает вал, который находится внутри трамблера вместе с бегунком.
4. Датчик холла фиксирует как вращается вал трамблера (по выступу на валу) и передает сигнал коммутатору.
5. Электронный блок отключает поступление напряжения к первичной обмотке по сигналу датчика Холла.
6. Когда цепь подачи напряжения прерывается, в этот момент появляется импульс высокого напряжения до 24 килоВольт во вторичной обмотке катушки, которое передается по толстому проводу на бегунок (подвижная часть трамблера).
7. На крыше встроены неподвижные контакты. Бегунок бросает импульс на один из этих неподвижных контактов. От контакта, который получил импульс высокого напряжения, оно передается по высоковольтным проводам на свечи зажигания тех цилиндров, в которых поршни находятся в верхних мертвых точках.
8. Во время подачи напряжения на свечу, в рабочей камере сгорания цилиндра уже есть топливо и воздух в сжатом состоянии для воспламенения.
9. Бегунок трамблера вращается от искру всем свечам по определенной схеме последовательности: 1-3-4-2. В зависимости, от того как установить бегунок, зависит вся работа системы, мы научились в другом материале.
10. Мотор автомобиля заводится.

Бывают взаимозаменяемы, а бывают и не ремонтнопригодны.

Схема устаревшей системы зажигания ВАЗ (без коммутатора)

1 — трамблер (распределитель); 2 — прерыватель; 3 — конденсатор; 4 — катушка зажигания (бобина); 5 — АКБ; 6 — замок зажигания; 7 — искры свечей зажигания.

Такая схема в системах, где нет коммутатора. Разрыв цепи происходит механически с помощью прерывателя.

Минусы контактного зажигания:

1. Подгорают и окисляются контакты из-за чего мощность создания искры уменьшается.
2. Есть быстроизнашивающиеся детали, которые рекомендуется менять через каждый 20 тыс. км. пробега.
3. Преобразовываемая мощность в контактных системах до 18 килоВольт. У электронных или бесконтактных — до 24 килоВольт.

Минусы бесконтактного зажигания:

Выбор БСЗ

При покупке нового БСЗ следует обратить внимание на наличие составляющих всего комплекта. В заводском комплекте должно быть:

1. 1. Трамблер (главный распределитель). Шифр для двигателей 1.5 и 1.6 — 38.37061. Для двигателей 1.3 номер будет 38.3706–01, потому что высота блока 1.3 мотора ниже, а вал трамблера короче.
   2. Коммутатор с номером 36.3734 или 3620.3734.
   3. Высоковольтная катушка (бобина). Маркировка 27.3705
   4. Тонкие провода с разъемами.

По внешнему виду очень похож комплект БСЗ для машины ВАЗ 2121 «НИВА». Но лучше не ставить этот комплект на Ваз 2107 или на Ваз 2106, потому как характеристики «шестерки» и «семерки» сильно отличаются от «нивы». Марки трамблера для Нивы: 3810.3706 или 38.3706–10.

Лучшим производителем электронной системы зажигания для старых авто ВАЗ является компания «СОАТЭ». База производственной мощности находится в городе Старый Оскол. По отзывам автовладельцев классических моделей БСЗ СОАТЭ отличный вариант.

Установка бесконтактного зажигания Ваз 2107, 2106

Чтобы установить БСЗ своими руками, потребуются следующие инструменты:

• Отвертки (плоские и крестовые);
• Ключи рожковые на 8, 10, 13 мм;
• Пассатижи (плоскогубцы);
• Свечной ключ;
• Дрель или шуруповерт с диаметром сверла 3-3,5 мм. Придется просверлить два отверстия в кузове, чтобы закрепить коммутатор.
• Спецключ для вращения коленвала ДВС или обычным рожковым на 30 мм.

Смотровая яма для установки зажигания не потребуется. Вот, собственно, сам порядок действий по снятию старого контактного зажигания:

Порядок монтажа бесконтактного электронного зажигания на Ваз 2106-2107.

1. Просверлить и прикрепить коммутатор рядом с катушкой. Но, не надо ставить под бачки с жидкостью.
   
2. Снять крышку нового трамблера и надеть прокладку.
   
3. Установить в посадочное место для трамблера так, чтобы подвижный контакт был напротив начерченной метки на клапанной крышке. Сразу до упора гайку не затягиваем.
   
4. Установить новую катушку, где стояла старая. К клеммам бобины надо подсоединить провода от реле замка зажигания, тахометра, коммутатора. Провод от электронного блока под номером 1 подсоединяется к клемме катушки с обозначением «К», провод от 4-го контакта соединяем с клеммой катушки с обозначением «Б».
   
5. Проверить зазоры свечей (должно быть 0,8-0,9 мм) и вкрутить по местам.
   
6. Защелкнуть крышку трамблера и подсоединить высоковольтные провода (центральный от катушки и 4 провода на свечи). Провода к свечам подсоединяем строго по соответствию обозначениям.
   
7. Подсоединить вакуумный шланчик.

После установки в правильной последовательности, запускаем мотор и начинаем настраивать зажигание. Если после установки нового электронного бесконтактного зажигания двигатель не заводится, следует проверить правильность подключения проводов катушки и высоковольтных на свечи. Если провода в норме, то не совмещены метки.

Установка электронного зажигания на видео на классические автомобили ВАЗ 2101-2107.

В этом видео ражжеваны все нюансы.

Как отрегулировать бесконтактное зажигание

Перед настройкой зажигания на автомобилях ВАЗ 2101-2107, надо немного прогреть двигатель, не давая ему заглохнуть.

Отрегулировать можно либо на слух, либо с помощью специального прибора, который называется стробоскоп для установки зажигания.
Стробоскоп — это прибор, с помощью которого даже новичок может правильно выставить зажигание. Подробнее по настройке зажигания страбоскопом смотрите на видео.

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:

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:

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:

1. Вытащите из гнёзд крышки трамблёра высоковольтные провода и отсоедините её от корпуса, разблокировав защёлки.
2. Поворачивая коленвал, выставьте бегунок под углом примерно 90° к мотору и поставьте напротив метку на клапанной крышке. Открутите гайку 13 мм крепления распределителя к блоку.
3. Раскрутите зажимы старой катушки и отсоедините провода. Распиновку желательно запомнить или зарисовать.
4. Ослабьте и выверните гайки крепления хомута, снимите катушку и трамблёр с автомобиля.

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:

1. 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.
2. Наденьте крышку, зафиксировав защёлки. Подсоедините кабели свечей согласно нумерации (цифры указаны на крышке).
3. Прикрутите катушку бесконтактной системы к кузову ВАЗ 2106. Чтобы клеммы «Б» и «К» стояли в исходном положении, предварительно разверните корпус изделия внутри крепёжного хомута.
4. Наденьте на контакты провода от замка зажигания и тахометра согласно приведённой выше схеме.
5. Рядом на лонжероне установите контроллер, просверлив 2 отверстия. Для удобства снимите расширительную ёмкость.
6. Подключите жгут проводов к трамблёру, коммутатору и трансформатору. Жила синего цвета подводится к клемме «Б» катушки, коричневого - к контакту «К». Поставьте высоковольтный кабель между крышкой распределителя и центральным электродом трансформатора.

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:

1. Выверните свечу первого цилиндра и сбросьте крышку главного распределителя.
2. Вставьте в свечной колодец длинную отвёртку и поворачивайте коленчатый вал за храповик ключом по часовой стрелке (если смотреть спереди машины). Цель - найти ВМТ поршня, который максимально вытолкнет отвёртку из колодца.
3. Ослабьте гайку, прижимающую трамблёр к блоку. Вращая корпус, добейтесь, чтобы в зазоре датчика Холла оказалась одна из прорезей экрана. При этом подвижный контакт бегунка должен чётко совместиться с боковым контактом «1» на крышке трамблёра.
4. Подтяните гайку крепления распределителя, установите крышку и свечу, потом запускайте мотор. Когда он прогреется до 50-60 градусов, корректируйте зажигание «на слух» или по стробоскопу.

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.