Устройство и принцип работы зажигания на ВАЗ
Двигателя производимые для данных моделей ВАЗ имеют отличия только в объеме, но не имеют конструкционных отличий. На них устанавливаются как контактные системы зажигания, так и бесконтактные.
Первый случай это, когда размыкание контактов происходит механически, а во втором случае используется датчик Холла при помощи которого определяется момент подачи искры в камеру сгорания.
Схема СЗ
Используемая на ВАЗ 2109 система зажигания включает в себя следующие компоненты:
- Коммутатор;
- Свечи;
- Датчик распределителя;
- Катушки зажигания;
- Выключатель;
- Блокирующее устройство. Оно не позволяет включаться стартеру до тех пор, пока полностью не выключится зажигание;
- Запорно-противоугонное устройство;
- Датчик Холла;
- Валик датчика-распределителя, который располагается горизонтально и получает вращательный момент от распределительного вала;
- Система самопроизвольного отключения зажигания, которая срабатывает через 2-8 секунд;
- Система выравнивания коммутируемого тока, которая требуется при изменении напряжения в сети в пределах 6-18В;
- Встроенная в коммутатор система, которая регулирует время накопления энергии в катушке, ограничивает силу тока при небольшой частоте работы мотора.
Система зажигания работает с напряжением до 26 кВольт, искровой заряд имеет длительность 1,6-2,0 миллисекунд, а выделяемая за это время энергия составляет 35-50 МДж.
Контактное зажигание
Система состоит из: катушка высокого напряжения, контактная группа, разносчик, крышка трамблера, вакуумный и центробежный регуляторы, сопротивление, свечи и провода.
- Работа системы происходит следующим образом. В момент нахождения поршня в ВМТ обмотки катушек размыкаются.
- В это время высокое напряжение направляется от крышки трамблера по проводам к свечам, при помощи которых появляется искра в камере сгорания и соответственно происходит воспламенение рабочей смеси.
При условии увеличения оборотов ДВС угол опережение претерпевает изменения, а центробежный регулятор изменяет его до необходимого.
В свою очередь вакуумный регулятор изменяет угол пропорционально разряжению во впускном коллекторе. Благодаря этому двигатель работает с положенной мощностью при любых оборотах коленчатого вала.
Виды СЗ на ВАЗовских авто
Перед тем, как проверить катушку зажигания ВАЗ, давайте разберемся в разновидностях СЗ.
- Контактная система. Такой вид считается одним из самых старых, по сравнению с более современными вариантами, он обладает множеством недостатков. Как правило, чаще всего в таких системах выходят из строя прерыватель и распределитель цепи. Кроме того, со временем эксплуатации контакты СЗ могут подгорать и залипать, в результате чего работа силового агрегата может быть нарушена.
- Бесконтактное зажигание на ВАЗ или БСЗ — это более современный вариант, сделанный разработчиками для обеспечения более высокой надежности. В данном случае конструкция исключает использование прерывателя, вместо него используется бесконтактный датчик. На сегодняшний день БСЗ используется на многих автомобилях, довольно часто владельцы ВАЗ ставят ее вместо контактной СЗ. В целом узлы такого типа практически не требуют контроля, поскольку трущиеся элементы в таких системах отсутствуют. Применение БСЗ позволяет добиться оптимальной работы мотора и более качественного возгорания воздушной смеси.
- Электронное зажигание считается одним из наиболее совершенных вариантов. Электронное зажигание также почти полностью исключает использование трущихся компонентов. Кроме того, такая система оснащается различными контроллерами, а также управляющим блоком. Контроллеры используются для того, чтобы электронное зажигание могло зафиксировать параметры работы ДВС, а это, в свою очередь, необходимо для своевременной подачи искры. Такая СЗ обеспечивает наиболее оптимальную и правильную работу силового агрегата. Но основное ее достоинство заключается в экономичности (автор видео — Роман Романов).
Признаки неправильного зажигания на автомобилях ВАЗ
Установка момента зажигания на транспортном средстве необходима при условии ремонта ДВС или демонтаже трамблера. Также в процессе эксплуатации она претерпевает износ, как и любые другие системы двигателя, и соответственно могут появится следующие признаки неисправности:
- Мотор не запускается или имеет перебои в работе. При условии правильного поступления горючей смеси неисправностью может быть неправильная установка угла опережения, проскакивание или растяжение цепи газораспределительного механизма.
- Плохой разгон и неэластичность работы двигателя. Это значит, что горючая смесь воспламеняется не в необходимое положение хода поршня, что приводит к ухудшению КПД ДВС.
- Большой расход бензина. Такой эффект возникает при условии позднего зажигания. Часть горючей смеси не успевает сгорать и вылетает в выпускной коллектор. В таких случаях можно услышать характерные хлопки в выхлопной, при работающем двигателе.
Жесткая работа ДВС. Это происходит при условии раннего зажигания, когда рабочая смесь воспламеняется при положении поршня не дошедшего до верхней мертвой точки.
В таких случаях можно слышать характерный звон в двигателе. Такие симптомы могут привести к прогоранию выпускных клапанов.
Несколько слов о контактной группе
Чтобы увеличить вторичное напряжение, а, следовательно, уменьшить обгорание этой группы, необходимо произвести подключение конденсатора. Его вы можете увидеть в нижней части корпуса трамблера на любом автомобиле, оснащенном классической системой зажигания.
Когда контакты начинают размыкаться, а зазор в них очень маленький, в этот момент между ними может образоваться небольшая, но очень сильная искра. Именно в это время конденсатор заряжается. После того, как контакты полностью разомкнутся, риск образования искры минимальный, а конденсатор начинает процесс разрядки. Происходит отдача тока в катушку зажигания, в ее первичную обмотку.
При этом создается импульс тока, который позволяет исчезнуть магнитному потоку, а самое главное – с его помощью можно добиться более высокого напряжения на вторичной обмотке. Стоит отметить, что в разных автомобилях емкость конденсатора может меняться. Как правило, она находится в диапазоне 0,17..0,35 мкФ. Если говорить про автомобили ВАЗ классической серии, то у них емкость этого конденсатора колеблется в диапазоне 0,2..0,25 мкФ.
Если увеличить или уменьшить значение емкости этого конденсатора, то это неизбежно приведет к тому, что на вторичной обмотке упадет напряжение. Во время заряда и разряда конденсатора во вторичной обмотке напряжение составляет порядка 5 кВ (максимум).
Инструкция
Для установки угла зажигания на автомобилях ВАЗ имеется несколько популярных методов.
Установка стробоскопом
В таком варианте не нужно снимать трамблер и крышку клапанов и время на установку не превысит и пяти минут.
- Ослабляем гайку трамблера, заранее отметив его начальное размещение.
- Подключаем отрицательный провод стробоскопа к массе авто, а провод «плюс» к катушке и спецзажим к проводу первого цилиндра.
- Световой луч строго скопанаправленый на шкив, точно покажет оптимальное расположение трамблера.
Постепенно поворачивая трамблер необходимо правильно выставить совмещения меток на шкиве коленчатого вала и меток на передней крышке ГРМ. Фиксируем гайку трамблера.
Установка по меткам
Риска на шкиве под номером 4 совмещается с риской на передней крышке. Значение рисок следующее 1-100 градусов, 2-50, 3-00. При установке зажигания. когда двигатель будет работать на 92-м бензине выбирается метка для 0 градусов.
Выставляем зажигание по лампочке
Перед началом установки необходимо взять лампочку на 12 вольт и припаять к ней два провода. После при помощи ключа проворачиваем коленвал в положение ВМТ поршня 1-го цилиндра.
- Располагаем напротив друг друга риски на шкиве коленчатого вала и передней крышки.
- Снимаем крышку трамблера так чтобы разносчик находился в положении первого цилиндра.
- Один из проводов от лампочки закрепляем на массу автомобиля, а второй к низковольтовому проводу внутри трамблера.
- Включаем зажигание. В случае правильной установки зажигания лампочка гореть не будет.
- В ином устанавливаем трамблер в таком положении, чтобы лампочка не горела (т.е. контакты разомкнуты).
При использовании данного способа установки лампочку можно заменить на мультиметр.
Установка на слух
Разогреваем двигатель до рабочей температуры. После ослабляем гайку крепления трамблера. Медленно проворачиваем трамблер вправо и влево, пока двигатель не будет оптимально работать на холостых оборотах бех лишних стуков и детонации. Затягиваем гайку крепления трамблера.
Устройство
В систему зажигания входят: катушка зажигания, распределитель зажигания, провода низкого и высокого напряжения и свечи зажигания.
Порядок зажигания в цилиндрах-1-3-4-2. Установочный первичный угол опережения зажигания составляет 5-7° (3-5° для автомобилей BA3-2103 выпуска с ноября 1973 г.).
Схема системы зажигания состоит из двух цепей (рис. 299): 1
цепи низкого напряжения или первичной цепи, в которую входят источник электроэнергии, включатель зажигания, конденсатор, первичная обмотка катушки зажигания и прерыватель распределителя зажигания;
цепи высокого напряжения или вторичной цепи, в которую входят вторичная обмотка катушки зажигания, ротор с встроенным подавительным резистором, крышка распределителя зажигания с центральным контактным угольком, провода высокого напряжения и свечи зажигания.
Распределитель зажигания. До 1973 г. на автомобилях ВАЗ-2101 и ВАЗ-2102 применялся распределитель зажигания Р125. В 1973 г. стал применяться унифицированный распределитель зажигания Р125, предназначенный для установки на автомобили ВАЗ-2101, ВАЗ-2102 и ВАЗ-2103. Он отличался от устанавливаемого ранее характеристикой регулятора опережения зажигания и размерами хвостовика валика (рис. 300,6). С 1974 г. на автомобиль BA3-2103 устанавливается распределитель зажигания Р125-Б, а на все остальные автомобили- прежний, не унифицированный распределитель зажигания Р125. Распределитель зажигания Р125-Б имеет такую же характеристику регулятора опережения зажигания, как унифицированный Р125, но другие размеры хвостовика валика (рис. 300, в).
Рис. 299. Электрическая схема системы зажигания: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — генератор; 3 — включатель зажигания; 4 — катушка зажигания; 5 — свечи зажигания; 6 — прерыватель; 7 — распределитель; 8 — конденсатор Обозначение цвета проводов. Кор — коричневый; Ч — черный; ГЧ — голубой с черной полосой
Рис. 300. Хвостовики валиков рас пределителей зажигания- Р125; б — унифицированного Р125 в — P12c «
Распределить зажигания включает в себя следующие приборы:
прерыватель цепи низкого напряжения, октан-корректор, центробежный регулятор угла опережения зажигания, конденсатор, распределитель тока высокого напряжения.
Распределитель зажигания устанавливается в верхней левой передней части двигателя, крепится специальной пластиной 6 (рис. 301), прижимающей фланец корпуса к верхней плоскости блока цилиндров, и приводится во вращение от шестерни привода масляного насоса, имеющей отверстие со шлицами, в которое вставляется хвостовик валика распределителя.
В корпус 4 (рис. 302) запрессована металлокерамическая втулка 19, в которой вращается валик 1. Втулка смазывается через войлочный фитиль (фильц) от масленки 29. Сверху корпус закрыт пластмассовой крышкой 16, под которой находятся основные части распределителя зажигания.
Прерыватель служит для прерывания тока в цепи низкого напряжения и состоит из кулачка 8 с четырьмя выступами и стойки 22 с контактами 27, которые кулачок размыкает при вращении. Кулачок смазывается войлочным фильцем 20, пропитанным маслом. К стойке приклепана ось, на которой на текстолитовой втулке установлен рычажок 24 с контактом, прижатый пластинчатой пружиной 23 к контакту стойки. К рычажку прикреплена текстолитовая колодка, соприкасающаяся с выступами кулачка.
Стойка 22 закреплена двумя винтами 21 и 25 на подвижной пластине 7 прерывателя. Нижний конец оси рычажка входит в отверстие подвижной пластины, поэтому при регулировке зазора между контактами стойку можно поворачивать вокруг оси, предварительно ослабив винты крепления.
Октан-корректор позволяет вручную в небольших пределах регулировать угол опережения зажигания. Это может потребоваться после заправки автомобиля, так как бензины одной марки, но изготовленные на разных заводах,могут немного отличаться своими
характеристиками. Тяга 5 октан-корректора одним концом крепится к оси 6, приклепанной к подвижной пластине, а другим — к оси эксцентрика 18. На эксцентрике имеются деления. Каждое деление соответствует изменению угла опережения зажигания на Г по коленчатому валу. При вращении эксцентрика тяга 5 передвигается, поворачивая подвижную пластину со стойкой 22 относительно валика распределителя.
Если вращать эксцентрик в направлении стрелки < + >, угол опережения зажигания будет увеличиваться, а в направлении стрелки <-> — уменьшаться. В положении нормального начального угла опережения зажигания (5-7° или 3-5° для автомобилей BA3-2103 выпуска с ноября 1973 г.) регулировочная метка должна совпадать с нулем шкалы эксцентрика.
Центробежный регулятор опережения зажигания автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Это обеспечивается тем, что втулка кулачка 2 (рис. 303) связана с валиком 1 не жестко, а через грузики 6 и пружины 4 и может поворачиваться грузиками на 15- 15,5° относительно валика.
При работе двигателя грузики под действием центробежных сил расходятся, упираются своими выступами в пластину 5 и, преодолевая сопротивление пружин, поворачивают пластину 3 (а следовательно, кулачок 2) по часовой стрелке относительно валика распределителя, увеличивая угол опережения зажигания.
Рис. 301. Общий вид распределителя зажигания, установленного на двигателе: 1 — крышка; 2 — октан-корректор; 3 — отверстие для смазки; 4 — конденсатор; 5 — гайка крепления пластины; 6 — пластина крепления распределителя
Рис. 302. Распределитель зажигания Р125: 1 — валик; 2 — маслоотражательная муфта; 3 — шпилька; 4 — корпус; 5 — тяга; 6 — ось; 7 — подвижная пластина прерывателя; 8 — кулачок прерывателя; 9 — ведомая пластина; 10 — ведущая пластина; Н — ротор; 12 — центральный угольный электрод; 13 — вывод центрального электрода; 14 — резистор; 15 — боковой электрод; 16 — крышка; 17 — грузик; 18 — эксцентрик октан-корректора; 19 — втулка валика; 20 — фильц; 21 и 25 — винты крепления стойки с контактами прерывателя; 22 _ стойка с контактами прерывателя; 23 — пружина рычажка; 24 — рычажок; 26 — паз для регулировки положения стойки; 27 — контакты прерывателя; 28 — гайка крепления наконечника провода низкого напряжения; 29 — масленка валика
Рис. 303. Работа регулятора опережения зажигания: а — на холостом ходу двигателя; б — при максимальной частоте вращения валика
Рис. 304. Катушка зажигания Б117-А: 1 — наружный магнитопровод; 2 и 5 — прокладки; 3 — вторичная обмотка: 4 — первичная обмотка; 6 — вывод конца первичной обмотки; 7 -крышка; 8 — вывод высокого напряжения; 9 — контактный винт; 10 — вывод <+Б>; 11 — корпус; 12- пружина; 13 — кронштейн крепления катушки; 14 — сердечник; 15 — изолятор
Чем выше частота вращения валика, тем сильнее грузики расходятся в стороны, поворачивая на больший угол кулачок 2.
Пружины, стягивающие пластины 5 и 3, отличаются числом витков, диаметром проволоки и длиной. Пружина, имеющая большую упругость, установлена с небольшим натяжением и не дает грузикам расходиться при небольших частотах вращения коленчатого вала двигателя. Регулятор вступает в работу при частоте вращения коленчатого вала двигателя 1000 об/мин, когда центробежная сила грузиков начинает преодолевать сопротивление этой пружины. При более высоких частотах вращения коленчатого вала вступает в действие вторая пружина, более жесткая, установленная на осях свободно. Это обеспечивает необходимое изменение угла опережения зажигания на разных частотах вращения коленчатого вала двигателя.
Распределитель состоит из ротора 11 (см. рис. 302) и электродов, установленных в пластмассовой крышке 16. Пластмассовый .ротор закреплен двумя винтами на пластине 9 регулятора опережения зажигания. Ротор крепится в определенном положении. Это обеспечивают квадратное и круглое отверстия в пластине 9, в которые входят такого же сечения выступы ротора. На роторе приклепаны центральный и наружный контакты, между которыми в углублении находится резистор 14 сопротивлением 5000-6000 Ом, предназначенный для подавления радиопомех.
В центральный контакт ротора упирается подпружиненный угольный электрод 12, передающий импульсы высокого напряжения от катушки зажигания к ротору. При вращении ротора эти импульсы передаются от наружного контакта ротора к боковым электродам 15, залитым в крышке и, далее, к свечам зажигания. Конденсатор 4 (см. рис. 301) емкостью 0,20-0,25 мкФ, закрепленный на корпусе, предназначен для уменьшения искрения между контактами прерывателя и для увеличения э. д. е., индуктируемой во вторичной обмотке катушки зажигания.
Катушка зажигания служит для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12В) в ток высокого напряжения (11-20 кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания. Она устанавливается в отсеке двигателя и крепится на двух болтах, приваренных к нижней части брызговика левого колеса. На автомобилях может устанавливаться катушка зажигания типа Б117-А (рис. 304) отечественного производства или Б 117 производства НРБ. Характеристики этих катушек одинаковые, а различия касаются только мелких элементов конструкции. Катушка представляет собой трансформатор на железном сердечнике 14 и кольцевом наружном магнитопроводе 1. Сердечник находится в картонном каркасе, на котором намотана вторичная обмотка 3, а поверх нее первичная обмотка 4. Обмотки вместе с магнитопроводом и сердечником помещены в цельнотянутый алюминиевый корпус 11 и залиты трансформаторным маслом.
Сверху корпус катушки закрыт пластмассовой крышкой 7, буртик которой завальцован в корпусе и уплотнен прокладкой 5 из маслобензостойкой резины. К залитым в крышке выводам присоединяются концы проводов обмоток. К выводу 10, имеющему маркировку < + Б>, припаяны начало первичной и конец вторичной обмоток, а к выводу 6 (без маркировки) припаян конец первичной обмотки. Начало вторичной обмотки соединено с пластинами сердечника и далее через пружину 12 и винт 9 с выводом 8 провода высокого напряжения. Винт 9 заворачивается в крышку и уплотняется резиновой шайбой.
Читать далее про ремонт и обслуживание автомобили ВАЗ…
Бесконтактная система зажигания на ВАЗ
При установке такого зажигания двигатель лучше запускается на холодную, не нужна регулировка зазора на контактах, искра будет более мощная, увеличится эксплуатационный срок службы свечей и к тому же оно более надежное в отличие от контактного.
- Как и в случае с контактным зажиганием совмещаем метки и поршень первого цилиндра в положение ВМТ.
- Снимаем старый контактный трамблер, предварительно сняв отрицательную клемму аккумуляторной батареи. Устанавливаем бесконтактный.
- Далее при помощи стробоскопа устанавливаем необходимый угол опережения зажигания.
Бесконтактный трамблёр
Распределитель зажигания ВАЗ 2101 бесконтактного типа практически ничем не отличается от контактного за исключением того, что вместо механического прерывателя используется датчик Холла. Такой механизм является современным и более надёжным, поскольку нет необходимости постоянно регулировать расстояние между контактами. Конструктивно датчик расположен на валу распределителя и выполнен в виде постоянного магнита с экраном и прорезями в нём. При вращении вала отверстия экрана проходят через паз магнита, что приводит к изменениям в его поле. Посредством датчика считываются обороты вала трамблёра, после чего информация поступает на коммутатор, преобразующий сигнал в ток.
Диагностика
Бесконтактный распределитель зажигания проверяется таким же образом, как и контактный, за исключением самих контактов. Вместо них внимание уделяют датчику Холла. Если с ним возникают неполадки, мотор начинает работать нестабильно, что проявляется в виде плавающих холостых оборотов, проблематичного запуска, а также подёргивании при разгоне. Если датчик полностью выйдет из строя, то двигатель запустить не удастся. В то же время проблемы с этим элементом возникают нечасто. Явным признаком поломки датчика Холла является отсутствие искры на центральном контакте катушки зажигания, поэтому ни одна свеча работать не будет.
Проверить деталь можно путём её замены на заведомо исправную либо посредством подключения вольтметра на выход элемента. Если он оказался рабочим, то мультиметр покажет 0,4–11 В.
Много лет назад я установил на своё авто бесконтактный распределитель, после чего практически забыл, что такое трамблёр и проблемы с зажиганием, поскольку отпала необходимость в периодической зачистке контактов от подгорания и регулировке зазора. Настраивать зажигание приходится только в том случае, если проводятся какие-либо ремонтные работы с двигателем, что случается довольно редко. Что касается датчика Холла, то за всё время эксплуатации бесконтактного устройства (около 10 лет) он не менялся ни разу.