Схема контактного и контактно-транзисторного зажиганий

Системы зажигания контактной категории

Классический механизм, несмотря на своё техническое устаревание и уступках по характеристикам новым системам, репрезентирует собой чрезвычайно сложную конструкцию. Система состоит из следующих элементов:

1. Источник подачи питания, которым в режиме запуска двигателя выступает аккумулятор, а в режиме работы мотора эту функцию выполняет генератор.
2. Выключатель или замок зажигания опционально позволяет осуществить подачу энергии на бортовую сеть и реле стартера транспортного средства.
3. Накопитель или катушка, предназначением которой выступает скопление и преобразование напряжения, необходимого для организации разряда между электродами.
4. Регламентируемые свечи зажигания.
5. Распределительный механизм, элементы которого во взаимодействии отвечают за подачу в заданный момент энергии.
6. Заизолированная, высоковольтная проводка, соединяющая конструктивные элементы системы.

Основополагающей особенностью функционирования контактной системы выступает деятельность так званых «кулачков», приводимых в действие посредством кручения валового привода распределителя. Посредством разъединения кулачки разрывают подачу напряжения в двенадцать вольт на наружную обмотку бобины. Когда на трансформаторе пропадает напряжение, в первичной обмотке образовывается электродвижущая индукция, что провоцирует образование во внутренней обмотке вольтажа, составляющего три тысячи единиц, необходимого для функционирования системы. Высоковольтное напряжение генерируется механически распределителем, откуда и подаётся переменно на свечи через аккумулятор или генератор, меняясь под такт деятельности мотора. Вырабатывается напряжение в удовлетворительном объёме для возникновения искрового разряда, способного пробить воздушный просвет между электродами свечей, что и является необходимым аспектом для воспламенения рабочей, топливной жидкости.

К преимущественным сторонам зажигания контактного типа профессионалы причисляют его простоту, которая изначально предопределяет надёжность и незамысловатость конфигурации. В системе не задействованы сложные конструктивные решения электронного класса, в виде современных блочных электросистем, которым свойственны сбои в работе и высокая товарная стоимость. Кулачковая система имеет и определённые недостатки, так как в ином случае отсутствовала бы потребность в её конструктивном усовершенствовании и модернизации. Основным недостатком кулачковой конфигурации выступает формирование искры: при процессе расщепления кулачков на металлических контактах со временем возникает нагар, который снижает качество контакта, что выливается в проблемы с заведением мотора. Нагарообразования провоцируют потребность в регулярном контроле зазора на свечах, их чистку и более частую замену для корректного функционирования системы.

Общий принцип работы

Наличие контактной системы зажигания в автомобиле подразумевает, что зажигание горючего в цилиндрах осуществляется по факту появления искры от свечи зажигания.

При этом сама искра возникает при поступлении импульса высокого напряжения от катушки зажигания.

Ключевую функцию выполняет катушка зажигания, которая по принципу работы напоминает трансформатор.

Она состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), намотанных на сердечник из металла.

Сначала напряжение подводится к первичной обмотке, после чего в катушке создается ток.

Как только происходит кратковременный разрыв первичной цепи, магнитное поле нивелируется, но во вторичной обмотке возникает высокое напряжение (около 25000 Вольт).

В этот момент на первичной обмотке также присутствует напряжение, равное 300 Вольтам.

Причина его появления — токи самоиндукции. Именно из-за появления этого тока возникает обгорание и искрение контактов прерывателя.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что вторичное напряжение напрямую зависит от следующих аспектов:

• Магнитного поля;
• Уровня интенсивности падения тока в первичной обмотке.

Для роста вторичного напряжения и снижения риска обгорания контактной группы, в цепочку включается конденсатор (устанавливается параллельно). Даже при незначительном размыкании конденсатор заряжается.

Принципиальная схема контактной системы зажигания показана ниже.

Разряд емкости происходит через первичную обмотку, посредством формирования импульсного тока обратного напряжения. Благодаря этой особенности, магнитное поле исчезает, а вторичное напряжение растет.

Оптимальная емкость конденсатора для контактной системы зажигания составляет 0,17-0,35 мкФ. Для примера, в «Жигулях» отечественного производства установлен конденсатор, имеющий емкость в 0,2-0,25 мкФ (при частоте от 50 до 1000 Гц).

Если система зажигания автомобиля работает без сбоев, вторичное напряжение должно постоянно расти. Оно зависит от двух основных параметров — размера зазора между свечными электродами, а также давления в цилиндрах машины.

Для контактной системы зажигания этот параметр (вторичное напряжение) должен находиться на уровне 8-12 Вольт.

Чтобы система работала без сбоев, в момент прерывания упомянутый показатель вырастает до 16-25 кВ. Наличие подобного запаса позволяет избежать неблагоприятных последствий от тех или иных колебаний в системе зажигания.

К упомянутым выше проблемам можно отнести корректировки состава горючей смеси или изменение расстояния между электродами свечи.

К примеру, снижение уровня кислорода в топливно-горючей смеси приводит к росту напряжения до 20 кВ.

Несмотря на ряд проведенных мероприятий, полностью избежать подгорания контактной группы создателям контактной системы зажигания не удалось. Оптимальным способом снижения этого эффекта является четкое выдерживание зазора на минимальном уровне (0,3-0,4 мм).

В качестве примера можно привести отечественные машины ВАЗ, в которых величина зазора в прерывателе равна 0,35-0,45 мм, что соответствует углу в 52-58 градусов (при условии, что контактная группа находится в замкнутом состоянии).

В случае изменения этого угла корректируется и напряжение во вторичной обмотке. В итоге искры появляются не только на контактах, но и на бегунках. По этой причине уменьшается качество искры, и мотор теряет мощность.

Отдельного внимания заслуживает надежность контактной системы зажигания, которая зависит от целого ряда факторов:

• Формы, энергии и времени появления искры;
• Количества искр на определенной площади;
• Вторичного напряжения (одна из наиболее важных характеристик). Чем больше этот параметр, тем меньше зависимость системы от состава горючей смеси и уровня чистоты электродов.

ЭСУД / МПСЗ SECU-3

ЭСУД / МПСЗ SECU-3 это комплексный проект, который включает в себя множество средств и решений для тюнинга двигателя внутреннего сгорания (ДВС), от простой микропроцессорной системы зажигания (МПСЗ) и до полнофункциональной электронной системы управления двигателем (ЭСУД). Разработки, представленные на сайте, будут полезны тем автолюбителям, которые захотят модернизировать систему питания и зажигания двигателя, а также тем, у кого вышла из строя родная МПСЗ/ЭСУД или по каким-либо другим причинам ее работа не устраивает владельца. SECU-3 позволит реализовать уникальные и нестандартные возможности управления двигателем, которые недоступны в серийных блоках управления. За годы(с 2006) существования проекта автором было разработано уникальное программное обеспечение и различные версии блоков управления, а также вспомогательных устройств.

	Блок МПСЗ SECU3 Micro Самая простая и бюджетная версия системы SECU-3. Управление только зажиганием. Предусмотрена установка Bluetooth-модуля для беспроводной связи, имеется USB интерфейс. Возможность редактирования основных параметров и таблиц в реальном времени! Подробнее…
	Блок МПСЗ SECU-3 Lite Простая в установке и функциональная версия МПСЗ. Содержит встроенный ДАД и силовые драйверы катушек зажигания. Осуществляет управление зажиганием и другими устройствами. Все выходы имеют защиту от короткого замыкания и перегрузок. Имеется USB интерфейс с гальванической развязкой. Возможность редактирования основных параметров и таблиц в реальном времени! Подробнее…
	Блок МПСЗ / ЭСУД SECU-3T Универсальный блок управления. Может использоваться как МПСЗ или ЭСУД. Не содержит встроенных силовых драйверов для катушек зажигания, форсунок, РХХ. Имеет встроенный ДАД, опциональный встроенный Bluetooth-модуль, USB интерфейс. Позволяет редактировать основные параметры и таблицы в реальном времени! Подробнее…
	Блок ЭСУД SECU-3i Полнофункциональная ЭСУД. Самая сложная версия системы SECU-3 (последняя разработка). Содержит встроенные силовые драйверы катушек зажигания, форсунок, РХХ и т.д. Имеет опциональный встроенный Bluetooth, а также USB интерфейс с гальванической развязкой. Позволяет редактировать основные параметры и таблицы в реальном времени! Подробнее…

Для настройки всех версий блоков используется программное обеcпечение “SECU-3 Manager”. Подключение к блоку происходит через USB интерфейс или Bluetooth. SECU-3 Manager позволяет полностью настроить все параметры системы под конкретный ДВС, запись логов, провести перепрошивку или диагностику и т.д.

История с фотографиями

Заказать SECU-3

Возможности системы

Вся документация

Форум поддержки

Новости проекта

Drive2.ru

Внимание! Никакие другие сайты предлагающие продажу и/или техподдержку не имеют отношения к проекту и создаются мошенниками, которые пытаются использовать имя проекта в своих корыстных целях!

Системы электроискрового зажигания

Назначение системы зажигания — воспламенение ТВ-смеси в камере сгорания двигателя в нужный момент времени. Искровой разряд должен обладать энергией, достаточной для воспламенения смеси во всех рабочих режимах, в противном слу­чае происходит пропуск воспламенения, несгоревшее топливо может повредить датчик кислорода и каталитический нейтрализатор, возрастет токсичность вы­хлопных газов и расход топлива.

Процесс горения рабочей смеси в цилиндре длится около 2 мс и заканчива­ется образованием сильно разогретого газообразного рабочего тела. Необходи­мо, чтобы максимум давления разогретых газов в цилиндре имел место непо­средственно за верхней мертвой точкой поршня. Двигатель работает на разных оборотах, следовательно, приходится устанавливать угол опережения зажигания в зависимости от оборотов, чтобы пик давления в цилиндрах имел место при требуемом угловом положении коленчатого вала. Величина угла опережения зажигания влияет на экономичность двигателя, токсичность выхлопных газов, развиваемую мощность.

Электронная система зажигания содержит следующие основные компоненты: накопитель энергии (чаще всего индуктивный), устройство синхронизации мо­мента зажигания (электронный микроконтроллер), распределитель, свечи зажига­ния и высоковольтные провода.

В электронных системах зажигания напряжение на свечах превышает 30 кВ. Энергия для осуществления искрового разряда накапливается в магнитном поле катушки зажигания. Ее первичная обмотка периодически подключается под на­пряжение бортовой сети автомобиля, и, когда ток достигает определенной вели­чины, обмотка отключается, а накопленная энергия трансформируется во вто­ричную повышающую обмотку катушки зажигания, в цепь которой через высо­ковольтный распределитель включены электроискровые свечи зажигания. Высоковольтный разряд в искровом промежутке свечи является интенсивным источником тепловой энергии, которая затрачивается на воспламенение ТВ-смеси, сжатой в камере сгорания. Разряд накопителя производится контактным (механический прерыватель) или бесконтактным (транзисторный коммутатор) способом. Чередование искр по свечам синхронизируется с тактами работы дви­гателя при помощи распределителя. В качестве датчиков углового положения вала механического распределителя используются индукционные датчики или датчики на эффекте Холла. В ранних электронных системах зажигания регули­рование угла опережения зажигания по нагрузке и оборотам двигателя осущест­влялось с помощью вакуумного и центробежного автоматов зажигания.

В дальнейшем были разработаны системы, в которых синхронизация искрообразования и распределение высоковольтных импульсов производится в распреде­лителе, а коррекция угла опережения зажигания по оборотам и нагрузке двигате­ля выполняется программно в ЭБУ по сигналам с датчиков разряжения во впуск­ном коллекторе, положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости.

В современных многоканальных электронных системах зажигания распредели­тель отсутствует. Синхронизация и генерация искры производится электронными цепями под управлением программы в ЭБУ. Например, в системе зажигания с хо­лостой искрой двухвыводная вторичная обмотка катушки зажигания подключена к свечам двух цилиндров, рабочие процессы в которых сдвинуты по фазе на 360°. Тогда в 4-цилиндровом двигателе можно использовать блок из двух двухвыводных катушек, в 6-цилиндровом — блок из трех таких же катушек, при этом потреб­ность в высоковольтном распределителе отпадает.

Электронная система управления углом опережения зажигания (УОЗ) значите­льно точнее механической. Для управления УОЗ применяется калибровочная диа­грамма (трехмерная характеристика зажигания — ТХЗ), которая хранится в памя­ти ЭБУ и имеет вид, показанный далее на рис. 1.12, а. Коррекция значений угла опережения зажигания реализуется автоматически при изменении оборотов и нагрузки двигателя.

На дорогих автомобилях используются наиболее совершенные многоканаль­ные системы зажигания с отдельными катушками для каждого цилиндра.

Имеются системы зажигания с накоплением энергии в электрическом поле конденсатора, который затем разряжается через повышающий трансформатор на искровой промежуток свечи зажигания. Применяются на высокооборотных двигателях.

Бесконтактный датчик-прерыватель для иномарок

Владельцы иномарок могут приобрести простое приспособление от UltraSpark, Pertronix или AccuSpark, позволяющее быстро «превратить» стандартную систему зажигания в бесконтактную. В комплект поставки такого устройства входят:

• Индукционный датчик-прерыватель.
• Триггерное пластиковое кольцо с запрессованными в него неодимовыми магнитами (по количеству цилиндров двигателя).
• Инструкция по монтажу и схема подключения.

По утверждению производителей монтаж бесконтактного датчика-прерывателя (БДП) занимает не более 30 минут:

• Снимаем крышку трамблера и бегунок.
• Демонтируем контактную группу механического прерывателя и искрогасящий конденсатор.
• Устанавливаем БДП и выводим его провода через отверстие в корпусе.
• Надеваем на ось ротора триггерное кольцо.

• Возвращаем на место бегунок и крышку трамблера.
• Подсоединяем провода от установленного датчика к катушке зажигания в соответствии со схемой.

Важно! Зная модель трамблера можно подобрать бесконтактный модуль-прерыватель, практически, для любой марки транспортного средства иностранного производства. Несомненными достоинствами БДП являются:

Несомненными достоинствами БДП являются:

• Невысокая стоимость.
• Простота установки.
• Возможность использования со стоковыми трамблерами и высоковольтными катушками конкретной марки автомобиля.

Что же предприняли изготовители в помощь автовладельцам

Изначально в продажу поступили микропроцессорные варианты зажигания, где был установлен доработанный трамблер, настроенный под совместную работу с датчиком холла и управлением машиной классической марки. И все вроде бы стало неплохо, если не считать что для классики работа распределителя, по-прежнему оставалась проблемной.

Кроме всего прочего в самом начале было понятно, что для электронной системы характеристики уоз для нагретого либо ненагретого мотора явно отличаются. Потому как при настройке уоз на холодную с дальнейшим прогревом двигателя, возникают неизбежные детонации.

Из-за всех неудобных моментов, изготовители систем, решили предпринять следующую доработку. Им пришлось сделать микропроцессорное зажигание для классических авто практически идентичным инжекторному варианту, оставив без изменения лишь управление системы впрыска.

Устройство

Электронная система зажигания — главная составляющая управления мотором. Микропроцессорные узлы выступают в роли проводников и организаторов впрыска с последующим воспламенением горючего. Выпускаются также машины, в которых МПСЗ управляет и другими устройствами — охлаждения, впуска и выпуска.

МПСЗ выпускается в нескольких вариациях. Основные производители Бош, Симос, Мотроник и прочими. Принцип действия остается неизменным, а вот конструкция разная. При этом системы МПСЗ условно делятся на две категории:

• прямого зажигания. Здесь подача тока происходит по цепочки катушка зажигания — свеча;
• с распределителем. В данном случае посредник в цепи — механический распределитель, который подает ток высокого напряжения на конкретную свечу.

Микропроцессорное зажигание состоит из группы стандартных узлов — источника напряжения, свечей, выключателя зажигания, группы высоковольтных проводников. Электронный узел включает в себя ряд дополнительных элементов:

• входные датчики — устройства, контролирующие параметры силового узла, улавливающие текущие отклонения и преобразующие сигнал в электрический импульс. МПСЗ работает на базе стандартной группы датчиков, применяемых в системе управления силовым узлом — частоты вращения, детонации, температуры ОЖ и воздуха, положения заслонки дросселя и педали газа, датчика давления кислорода и прочих. Число и название датчиков в каждой конкретной модели автомобиля может меняться;
• ЭБУ силового узла — «приемник», который получает поступающие от упомянутой группы сигналы, производит обработку и направляет в сторону воспламенителя;
• воспламенитель — микропроцессорное устройство, гарантирующее подачу и отключение искры. Основа узла — транзистор. Когда он открыт, то цепь тока проходит через «первичку» катушки зажигания. Если же транзистор в закрытом положении, то ток наводится уже во «вторичке» катушки.

Ремонт электронных систем зажигания

Любая неисправность сильно будет влиять на работоспособность машины, поэтому её необходимо устранить в кратчайшие сроки. Для этого можно воспользоваться услугами профессионалов либо попытаться выполнить его самостоятельно. В первую очередь необходимо проверить состояние свечей. В среднем свечи заменяются в БСЗ каждые 18 — 20 тысяч километров пробега независимо от их состояния. Если замена выпадает на зимний период, а свечи визуально в рабочем состоянии, то их можно отложить и использовать в весенне-осенний период.

Изношенные свечи, которые имеют изолятор светлого серо-коричневого оттенка свидетельствуют о том, что детали совместимы с данным типом двигателя, а мотор работает исправно и стабильно. Нагар чёрного цвета свидетельствует о том, что свечи не подходят для данного движка либо топливная смесь переобогащена горючим. Выгорание электродов указывает на проблему в работе ДВС.

Неправильная работа может быть вызвана некачественным топливом, неверными пропорциями рабочей смеси, некорректной установкой системы зажигания.

Если не запускается движок, то возможны следующие причины поломки:

1. Электрический ток не поступает на контакты прерывания из-за того, что они загрязнились, окислились либо пригорели.
2. На контактах появились деформации.
3. Обрыв проводов либо их замыкание на массу.
4. Поломка выключателя зажигания из-за чего не происходит замыкание контактов цепи.
5. Выход из строя конденсатора вследствие замыкания.
6. Обрыв в катушке зажигания. Дефект проявляется преимущественно в нарушении целостности первичной обмотки. В некоторых случаях причиной может стать повреждение вторичной обмотки.
7. Утечка электрического тока в роторе распределителя. Данный процесс возможен при попадании во внутрь влаги либо образовании нагара на внутренней стороне крышки.
8. Не поступает питание на свечи. Помимо повреждения целостности проводов причиной такой неисправности может стать неправильная посадка свечей в гнёздах, их замасление либо окислении наконечников.

Все эти причины решаются переборкой системы зажигания и переустановкой некоторых деталей. Иногда может потребоваться регулировка работы движка, которую лучше произвести в специализированном автосервисе.

Другим признаком неисправности может стать неустойчивая работа движка либо остановка его работы на холостом ходе. Причиной такой неисправности чаще всего становится:

• преждевременное зажигание в цилиндрах, что не позволяет полноценно работать мотору;
• увеличенное расстояние между электродами свечей;
• послабление пружины грузиков в регуляторе, который отвечает за контроль за опережением зажигания.

В основном причины данных поломок кроются в неправильной регулировке. Повторная настройка или корректировка положения позволит за короткий срок забыть о проблеме. Все манипуляции удобно проводить самостоятельно, но необходимо заранее подготовить ветошь, так как чаще всего в процессе работы сильно пачкаются руки.

Если в работе двигателя наблюдаются сбои при различной частоте вращения, то причинами такой неисправности со стороны бесконтактной системы зажигания могут стать:

• повреждения проводов, послабление их креплений, окислительные процессы на наконечниках;
• повреждение контактов прерывателя: сгорание, окисление, загрязнение, сдвиги;
• нарушение работоспособности конденсатора;
• ослабление пружинки уголька, её надлом либо износ;
• подгорание контактов в роторе;
• проблемы со свечами.

Если вариант со свечами исключён, то лучше обратиться в автоцентр для проведения комплексной диагностики всего авто и выявления причин нестабильной работы ДВС.

Ещё одной характерной неисправностью, которая появляется из-за неправильной работы зажигания, выступает невозможность развить полную скорость. В таком случае причинами могут выступать:

• неправильный монтаж момента зажигания;
• чрезмерный износ втулки в прерывателе;
• заедание грузиков либо послабление их пружин в регуляторе опережения зажигания.

Если нет уверенности, что ремонт будет проведён качественно, то стоит обратиться в центры, которые специализируются на данных устройствах. Опытные мастера не только восстановят работоспособность авто, но и могут дать несколько советов, которые существенно улучшат качество поездок, а также продлят срок службы деталей.

Функции отдельных систем управления микропроцессорной системы зажигания состоят в следующем:

Входное устройство. Сигналы, стекающиеся на входное устройство от датчиков, преобразуются в форму, понятную компьютеру, т.е. в серию импульсов ДА — НЕТ, которые представляют собой цифры в двоичной системе:

Аналоговые сигналы, например напряжение аккумулятора, пре­образуются в двоичный код с помощью АЦП.

Часы. Компьютер оперирует данными как функциями времени. Для определения времени и временных интервалов в компьютере установлен точный кварцевый генератор импульсов.

Шины. Отдельные блоки компьютера связаны между собой пло­скими кабелями, известными под названием шины. По шинам пе­редаются данные (шина данных), адреса памяти (адресная шина), а также сигналы управления (управляющая шина).

Центральный микропроцессор. Микропроцессор выполняет в компьютере все вычисления. Все, что он умеет делать, это склады­вать, вычитать, делить и умножать, поэтому все программы, которые выполняет процессор должны состоять из этих операций. Кроме того, процессор умеет выполнять логические операции.

Постоянная память. Эта память может только выдавать хра­нящуюся в ней информацию, но она никак не может быть измене­на. Эта информация сохраняется в памяти даже при отсутствии питания. В нее невозможно записать никакую новую информацию. В постоянной памяти хранятся данные, такие как карта значений управляемых параметров двигателя в табличной форме, коды, управляющие программы и пр. Все эти данные заносятся (зашива­ются) в постоянную память изготовителем. В состав постоянной памяти входят также перепрограммируемые и стираемые блоки, которые могут быть использованы изготовителем или его предста­вителем для обновления и изменения записанной информации.

Оперативная память. Текущие данные — сигналы датчиков, команды управления и промежуточные результаты вычислений хранятся в оперативной памяти компьютера, пока не будут замене­ны новой информацией. Оперативная память при выключении питания теряет всю хранящуюся в ней информацию.

Работа бортового компьютера. Информация о характеристи­ках двигателя хранится в памяти компьютера в форме таблиц, на­зываемых рабочими. Эти таблицы получаются из трехмерных карт опережения зажигания и таких же карт для периода замкнутого со­стояния. Рабочие таблицы могут быть составлены компьютером для различных сочетаний параметров, однако, прежде всего таки­ми параметрами являются частота вращения коленчатого вала, нагрузка, температура и напряжение аккумулятора. Каждая из таб­лиц дает свое значение угла опережения, и для определения ис­тинно требуемого угла все результаты сопоставляются.

При включении питания микропроцессор посылает закодирован­ный двоичный адрес, который указывает, к какой части памяти он обращается. Затем посылается управляющий сигнал, указывающий направление и последовательность движения информации в про­цессор или из процессора. Работа самого процессора представляет собой серию двоичных импульсов, с помощью которых информация считывается из памяти, декодируется и выполняется. Программы выполнения операций — арифметических, логических и транспортных также записаны в памяти.