4.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО

На части автомобилей «Ода» установлены бесконтактные системы зажигания, применение которых повышает топливную экономичность двигателя, уменьшает нагарообразование и токсичность отработанных газов, а также облегчает запуск двигателя зимой. Кроме того, бесконтактные системы зажигания обладают повышенной надежностью и стабильностью в работе, значительно реже требуют технического обслуживания, т.к. вследствие отсутствия подвижных контактов прерывателя отпадает необходимость в периодической их очистке и регулировке между ними зазора. Бесконтактные системы зажигания содержат датчик-распределитель, коммутатор, катушку зажигания, свечи зажигания со свечными наконечниками и выключатель зажигания.

4.1.1. Принцип действия бесконтактной системы зажигания

При работе двигателя датчик Д (рис. 80) вырабатывает импульсы напряжения, пропорциональные частоте вращения коленчатого вала.

Эти импульсы усиливаются, преобразуются и поступают на управляющую цепь выходного транзистора коммутатора К. Транзистор поочередно открывается и закрывается, тем самым размыкая и замыкая цепь первичной обмотки катушки зажигания КЗ (датчик Д и коммутатор К выполняют функции контактов прерывателя, применяемых в контактных системах зажигания). В момент закрытия выходного транзистора коммутатора ток первичной цепи исчезает, а вместе с ним исчезает и созданное им магнитное поле. При исчезновении магнитного поля во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется электродвижущая сила, которая будет тем больше, чем больше скорость исчезновения тока первичной цепи. Электродвижущая сила вторичной обмотки с помощью высоковольтных проводов и ротора Р распределителя подводится к электродам свечи Св в соответствии с порядком работы цилиндра двигателя. При этом электродвижущая сила вторичной обмотки создает между электродами свечи напряжение. Когда она достигнет значения, достаточного для пробоя воздушного промежутка, между электродами свечи возникает искра, которая зажигает горючую смесь в цилиндре двигателя.

4.1.2. Состав системы бесконтактных систем зажигания

Перечень приборов бесконтактных систем зажигания приведен в табл. 10.

4.1.3. Устройство элементов бесконтактной системы зажигания

Катушка зажигания 27.3705

Конструкция катушки зажигания 27.3705 аналогична конструкции катушки Б 117-А, но первичная обмотка катушки 27.3705 имеет малое внутреннее сопротивление (0,45 Ом), поэтому максимальная сила тока в первичной цепи может достигать 8-9 А что повышает величину вторичного напряжения и энергию искрового разряда.

Кроме того, в высоковольтной крышке катушки 27.3705 имеется клапан, который открывается в том случае, когда давление в катушке зажигания превышает допустимое. Срабатывание клапана является аварийным, после его срабатывания катушка восстановлению не подлежит. Наличие аварийного срабатывания клапана предусмотрено в целях безопасности (предотвращения взрыва катушки) при выходе из строя схемы регулирования силы тока в коммутаторе 36.3734.

Датчики-распределители 38.3706 и 54.3706

Датчик-распределитель (рис. 81) содержит распределитель, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания обычной конструкции, а вместо контактов прерывателя в нем установлен датчик 2 импульсов напряжения, управляющих работой коммутатора. Работа датчика импульсов (электронного микропереключателя) основана на эффекте Холла. Если через пластину полупроводника проходит ток и пластина пронизывается магнитным полем, то на ее гранях, перпендикулярных току и магнитному потоку, возникает ЭДС. Магнитное поле создается постоянным магнитом 1 датчика (рис 82), а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (шторкой) 2 с прорезями, укрепленным на валике распределителя. При прохождении прорези ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла 3 (пластины полупроводника), и на его выходе возникает ЭДС. Сигнал датчика усиливается усилителем 4 и через релейный усилитель 5 подается на базу выходного транзистора 6 датчика и открывает его. При прохождении зубца ротора около постоянного магнита его магнитное поле экранируется, ЭДС Холла исчезает, и выходной транзистор закрывается.

В результате с коллектора выходного транзистора 6 снимается сигнал прямоугольной формы, используемый в коммутаторе для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации. Все элементы схемы выполнены в одной микросхеме, конструктивно связанной с магнитом и магнитной системой.

Коммутатор 36.3734(3620.3734)

Функциональная схема бесконтактной системы зажигания приведена на рис. 83, а принципиальные электрические схемы коммутаторов - на рис. 84 и 85. Коммутатор функционально содержит пять блоков, основным является выходной блок III. При вращении валика распределителя S2 (рис. 83) на выходе датчика Д появляется сигнал прямоугольной формы, задний фронт которого соответствует моменту искрообразования. Сигнал датчика подается через инвертор И блока I нормирования времени накопления энергии на вход интегратора А1.2, выходное напряжение которого сравнивается с опорным U_on2 в компараторе А1.3.

Если напряжение интегратора больше опорного, то на выходе компаратора будет положительное напряжение (логическая единица), в противном случае на выходе компаратора напряжение отсутствует (логический нуль). Сигнал с компаратора А1.3 подается на схему совпадения И1, управляющую работой транзистора VT выходного блока III. При переходе компаратора А1.3 из состояния логической единицы в состояние логического нуля схема И1 открывает выходной транзистор VT, и в первичной обмотке L1 катушки зажигания Т (27.3705) появляется ток. При поступлении на выход схемы И1 сигнала логической единицы с выхода компаратора А1.3 транзистор VT закрывается, ток в первичной цепи исчезает, а во вторичной обмотке L2 катушки зажигания возникает высокое напряжение.

Блок I предназначен для нормирования времени накоплений энергии с тем чтобы обеспечить требуемую энергию искрового разряда при любом скоростном режиме работы двигателя и при изменении питающего напряжения. Нормирование времени накопления энергии в зависимости от частоты вращения осуществляется задержкой включения выходного транзистора VT относительно управляющего сигнала датчика. Величина задержки зависит от разности между максимальным напряжением на конденсаторе С1 и опорным напряжением U_on2.

Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем меньше напряжение на конденсаторе С1, следовательно, время задержки уменьшается, а время прохождения тока в первичной обмотке катушки зажигания остается практически неизменным, что обеспечивает стабильность энергии искрового разряда. При изменении питающего напряжения величина опорного напряжения U_on2 изменяется таким образом, что величина и время протекания тока в первичной обмотке катушки зажигания сохраняются неизменными, следовательно, остается постоянной энергия искрового разряда.

Блок II коммутатора обеспечивает стабилизацию напряжения питания с помощью стабилитрона VD2 и защищает коммутатор от неправильного подключения к аккумуляторной батарее с помощью диода VD1.

Блок IV коммутатора предназначен для ограничения силы тока первичной цепи величиной 8-9 А. Падение напряжения на резисторе R 4 пропорционально току первичной цепи. Если ток становится больше 8-9 А, то напряжение с резистора R4 становится больше опорного U_on3 и с компаратора А1.4 на схему совпадения И1 поступает сигнал, который переводит транзистор VT из состояния насыщения в активное, сопротивление его эмиттер-коллекторного перехода увеличивается, и величина тока первичной цепи Уменьшается до требуемого значения 8-9 А.

Блок V служит для безыскрового отключения тока при невращающемся вале двигателя. Постоянная времени интегратоpa А1.1 блока значительно превышает период следования искр при самой малой частоте вращения коленчатого вала двигателя. При этом интегратор не оказывает влияния на работу выходного блока (сигнал интегратора соответствует логическому нулю). Через 2-5 с после остановки двигателя сигнал интегратора линейно возрастает, и при достижении им определенного значения схема совпадения И1 начинает постепенно уменьшать ток базы выходного транзистора VT, что приводит к увеличению сопротивления эмиттер-коллекторного перехода и медленному снижению тока в первичной цепи. При этом высокое напряжение во вторичной цепи мало и недостаточно для возникновения искрового разряда.

Свечи зажигания А17ДВ10 и А20Д2

Свечи зажигания А17ДВ10 и А20Д2 (см. рис. 55) состоят из стального корпуса 4, керамического изолятора 3, внутри которого размещен центральный электрод 7, уплотнителя 6 и бокового электрода 9.

Для обеспечения помехоподавления в экранированные наконечники свечей встроены резисторы сопротивлением 5600±560 Ом.

Схема соединений приборов бесконтактной системы зажигания на автомобилях «Ода» приведена на рис. 86.

4.2. ДИАГНОСТИКА

Неисправности бесконтактной системы зажигания проявляют себя так же, как и обычной контактной системы - дефектами в работе двигателя. Не забывайте, что отказы в работе двигателя могут быть также следствием неполадок в системе питания его топливом.

Отметим три важных особенности поиска неисправности в бесконтактной системе зажигания.

Во-первых, для проверки высоковольтной части системы нужно изготовить простейший разрядник (рис. 87, б) с зазором 7-10 мм между электродами 3 и 4. Разрядник необходим для того, чтобы не дать выйти из строя электронике системы зажигания при проверке «на искру», что может произойти при зазорах между высоковольтными проводами и «массой» больше 10 мм. Кроме того, если держать высоковольтные провода руками, не избежать неприятных ощущений в момент искрообразования, поскольку энергия искры в этой системе зажигания примерно в полтора раза выше, чем в контактной. Перед проверкой разрядник следует закрепить в удобном для работы месте, а к электродам подключать высоковольтные провода.

Во-вторых, для проверки цепей системы целесообразно использовать тестер. Контрольную лампу применять не рекомендуется - если при проверке контактных соединений и работоспособности коммутатора ею можно пользоваться, то диагностирование датчика-распределителя с ее помощью недопустимо, поскольку малое внутреннее сопротивление лампы может быть причиной выхода из строя датчика. Тестер в большинстве случаев используют в режиме вольтметра постоянного тока (V), и только при проверке первичной обмотки катушки зажигания и резистора ротора распределителя тестер переключается в режим омметра (О). Можно, кроме того сделать переходной разъем с вольтметром для проверки датчика-распределителя (см. рис. 87, а).

В-третьих, при диагностировании системы зажигания не касайтесь ее элементов, а все провода и элементы отсоединяйте только при выключенном зажигании

Кроме описанных устройств при поиске неисправностей понадобится щуп для измерения зазоров между электродами свечей.

4.2.1. Двигатель не запускается

В автомобилях «Ода» двигатель может не запускаться из-за следующих неисправностей в бесконтактной системе зажигания обрыв или короткое замыкание в первичной цепи; отказы датчика-распределителя, коммутатора или катушки зажигания; неправильное присоединение проводов к свечам загрязнение или повреждение крышки и ротора распределителя; замасливание и загрязнение высоковольтных проводов; замасливание или повреждение свечей; неправильная установка момента зажигания. Неисправность найдите по схеме приведенной на рис. 88. Для этого потребуются контрольная лампа щупы для проверки зазоров в свечах зажигания, стробоскоп, переходный разъем с вольтметром (рис. 87, а) и разрядник (см. рис 87, б ).

4.2.2. Двигатель работает неустойчиво на холостом ходу

Двигатель может неустойчиво работать на холостом ходу из-за увеличенного зазора между электродами свечи или установки слишком раннего момента зажигания Найдите эти неисправности по схеме (рис. 89) с помощью стробоскопа и щупа для проверки зазоров в свечах зажигания

4.2.3 Двигатель работает неустойчиво при большой частоте вращения коленчатого вала

Единственная неисправность которая приводит к неустойчивой работе двигателя автомобилей «Ода» на высокой частоте вращения коленчатого вала, - это ослабление пружин грузиков центробежного автомата опережения зажигания. Датчик-распределитель при этом сдайте в ремонт.

4.2.4 Двигатель работает неустойчиво на всех режимах

Причинами неустойчивой работы двигателя являются - повреждение высоковольтных проводов, ненадежность их соединений со свечами и крышкой распределителя изнашивание (обгорание) электродов или замасливание свечей; загрязнение или подгорание контактов прерывателя; неисправность конденсатора; повреждение крышки или ротора распределителя, а также неисправность коммутатора.

Найдите неисправности по схеме, приведенной на рис 90.

Электрооборудование автомобилей ИЖ-2126 ОДА
В.В. Литвиненко