Vetaif.ru

Авто журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение коммутатора в системе зажигания

Сигнал от датчиков вращения очень слабый и для использования в системах управления, его необходимо сформировать и усилить. Кроме этого различные типы датчиков дают сигналы аналогового типа или в неудобной для использования форме. Для управления током первичной обмотки катушки зажигания разработаны электронные устройства, позволяющие производить переключения (коммутацию) с высокой скоростью. Сигнал с коммутатора подается на первичную обмотку катушки зажигания.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма управляющих импульсов.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма управляющих импульсов.

Коммутатор может быть и двухканальным, управляя сразу двумя катушками зажигания.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма сигналов ЭБУ.

Коммутатор может выполнять и более сложную роль. Рассмотрим пример на схеме управления ам ФОРД Скорпио EEC 4. На рисунке приведена схема такой системы зажигания. Такой прибор можно даже назвать модулем зажигания. Расположен он на распределителе зажигания. От датчика Холла, расположенного в распределителе, в модуль поступает РIР (Profile Ignition Pickup) сигнал.

Рис. Схема системы зажигания автомобиля ФОРД.

Он обрабатывается и в виде частотного сигнала 10-15 Гц передаётся в ЭБУ двигателем. В ЭБУ производится перерасчёт на поправочные коэффициенты и возвращает сигнал SPOUT (SPark OUTput) обратно в модуль TFI. Частота такого сигнала 10-15 Гц, но форма импульсов другая. На холостом ходу PIP сигнал имеет частоту 25-35 Гц, a SPOUT сигнал — частоту 40-45 Гц, который и управляет выходным каскадом коммутатора. Осциллограммы входных и выходных сигналов TFI модуля приведены на рисунке.

Рис. Осциллограммы при 3000 обмин.

ЧТО ТАКОЕ КОММУТАТОР ЗАЖИГАНИЯ

Это умное слово, на самом деле, обозначает до примитивности простое устройство. Оно отвечает за искрообразование в системе зажигания. Момент искрообразования осуществляется в блоке зажигания. А коммутатор – то небольшое электронное устройство, управляющее блоком.

Для большего понимания, любая система зажигания делится на две основные части – это система управления и система исполнения искрового разряда. Система управления формирует момент появления искры, а система исполнения – непосредственно формирует эту искру. В данной статье речь пойдет именно об управлении искрой в системе зажигания. Но чтоб немного разобраться в его функциях, следует вспомнить некоторые моменты из автомобильной истории.

Видео что такое коммутатор:

Ремонт и замена коммутатора

Рано или поздно, как и любой механизм, коммутаторы системы зажигания тоже выходят из строя. И здесь совершенно неважно, какой именно прерыватель был установлен на автомобиле — ремонту эти узлы, как правило, не подлежат. Конечно, если у вас есть определенные навыки в электронике и радиотехнике, то перепаять вышедшую из строя деталь коммутатора будет совсем несложно.

Но, как показывает практика, гораздо меньше мороки, купить новый прерыватель, и установить его. Дело в том, что перепаянные выключатели крайне ненадежны, и могут подвести в самое неподходящее время.

Поэтому простой совет:

  • Ремонт коммутатора системы зажигания — это не вариант, покупайте новый!

Ниже несколько советов, где и какие коммутаторы лучше покупать. За основу возьмем ситуацию, когда нужен бесконтактный выключатель.

Основные типы существующих коммутаторов

Коммутаторы, используемые в автомобильной технике, подразделяются на следующие типы:

    тип DС СDI – с высоковольтным генератором, входящим в состав схемы;

Читать еще:  Как выглядит притертый клапан

тип АС СDI – устройство, функционирующее только при наличии высокого напряжения, подведённого извне;

  • тип под названием «катушка».
  • Тип АС не нуждается в постоянном наличии напряжения. Конструкция его достаточно проста, размеры – небольшие, но подключение этого типа устройства требует определённых навыков и опыта.

    Тип DС – наиболее распространённый и часто применяемый в конструкциях. Подключать такой коммутатор несложно, поскольку он снабжён только четырьмя группами контактов: стандартными минусом и плюсом, а также выходами на катушку и датчик Холла.

    Конструкция коммутатора DС позволяет выполнять устройство в различных модификациях:

      с ограничением максимального числа двигательных оборотов;

    с опцией, позволяющей изменять существующую фазу опережения зажигания;

  • с набором дополнительных контактов для присоединения других модулей.
  • Коммутаторы «катушечного» типа пока мало распространены. По сути, они являются своеобразным тандемом обычной катушки зажигания и самого коммутатора, без датчика Холла. Их принцип работы — прерывание электротока, идущего через катушку и высоковольтный трансформатор.

    Изначально система имела целый ряд недостатков, таких как быстрая порча поверхности контактов из-за частой выработки искры, электрохимические процессы эрозии, некачественный поджог топлива. Эти недостатки смогли устранить или минимизировать, введя в схему устройства высоковольтные мощные транзисторы и системы зажигания на бесконтактном принципе работы.

    Гибридные коммутаторы

    Их следует разобрать немного подробней. Система кулачкового коммутатора зажигания, схема которого приведена выше, использует кулачковый трамблер и электронный коммутатор с катушкой. Применение элементов электронного зажигания значительно повышают экономичность данного устройства и увеличивают его надежность. Вместо датчика Холла к коммутатору подключаются кулачки. Их можно подсоединить и своими руками.

    Удобство применения этой схемы характеризуется тем, что при выходе из строя коммутатора можно переключить провода на старую катушку и дальше можно ехать на кулачковом зажигании.

    Дальнейшее развитие коммутатора системы зажигания

    Вне зависимости от того, основана ли схема коммутатора на работе транзисторов или тиристоров, ее ключевое преимущество – существенное улучшение параметрических характеристик зажигания. В результате произошло полное вытеснение доминировавшего до определенного момента времени батарейного зажигания. В процессе развития новой схемы удалось отказаться от контактных прерывателей напряжения, на смену которым пришли модификации, оснащенные бесконтактными датчиками, например, датчиком Холла.

    Главный принцип, закладываемый в систему зажигания, увеличение ее надежности с одновременным ростом эффективности функционирования. В результате совершенствования электронных компонентов, управляющие блоки стали микропроцессорными, они обрабатывают сигналы, исходящие сразу от нескольких датчиков, что существенно улучшает качество управления процессом зажигания.

    Вследствие чего в системы стали вводится сначала двухканальные коммутаторы, а позже стали появляться системы, располагающие индивидуальной катушкой и коммутирующим устройством для каждой свечи зажигания.

    Развитие конструкции дает возможность добиться:

    • Получения более мощной искры;

    • Вывода из конструкции части механических устройств, снижающих устойчивость устройства к поломкам;

    • Исключения потерь, возникающих в трамблере, в связи с его выводом из конструкции;

    • Стабильности искрообразования на холостом ходу;

    • Улучшения запуска при сниженной температуре окружающего воздуха;

    • Понижения топливного расхода.

    В целом введение коммутаторов в конструкцию системы зажигания отразилось на увеличении надежности автомобилей и на стабильности их работы.

    Что такое коммутатор системы зажигания

    Если говорить просто, то под коммутатором системы зажигания, подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах. В чем смысл, назначение и принцип работы этого устройства системы зажигания? Отвечая на этот вопрос, стоит понимать, что существует два типа прерывающих устройств:

    Читать еще:  Ремонт спидометра своими руками

    Устройство Шокли часто называют тем, что его работа требует, чтобы отрицательно заряженные электроны и их положительно заряженные аналоги сосуществовали ненадолго в присутствии друг друга. Эти три были в конечном итоге присуждены за физическое изобретение. Изготовление их надежно и с равномерными рабочими характеристиками оказалось сложной проблемой, в основном из-за трудно управляемых изменений в точечных контактах металл-полупроводник. Шокли предвидел эти трудности в процессе зарождения транзитного транзистора, который, по его мнению, будет намного легче производить.

    1. Коммутаторы механического прерывания. Такими электрическими узлами оснащались практически все машины Советского союза, вплоть, до 1988 года. На то время это были практичные, но крайне ненадежные контактные выключатели. Принцип их работы основывался на законах самоиндукции, и приводился в действие механическим прерывателем. Последний, размыкал первичную цепь низкого напряжения, вследствие чего во вторичных цепях трансформатора возникал электромагнитный импульс, который преобразовывался в электрическую искру, и передавался на свечу зажигания. Для того чтобы обезопасить контакты коммутатора системы зажигания в цепь включался конденсатор.
    2. Коммутаторы бесконтактного действия, или как их еще называют, транзисторные. Принципиально их схема работы аналогична предшественникам, отличается сам механизм исполнения работы. Так, в отличие от контактных выключателей, бесконтактники осуществляют прерывание тока в электрических цепях за счет входного транзистора, который служит шлюзом для потока электроэнергии. На самых последних моделях автомобилей устанавливаются коммутаторы, которые полностью контролируются электроникой.

    При этом последние, явно выигрывают у первых, и с большим преимуществом.

    И это то, что вам нужно для логических приложений. Из-за его более высокой температуры плавления и большей реакционной способности кремний был гораздо труднее работать с германием, но он предлагал большие перспективы для повышения производительности, особенно при переключении приложений. Гермиевые транзисторы создают герметичные переключатели; существенные токи утечки могут протекать, когда эти устройства предположительно находятся в выключенном состоянии. У кремниевых транзисторов гораздо меньше утечек.

    Внутри диффузионной печи примесные атомы легче проникают в поверхность кремния или германия; их глубина проникновения регулируется изменением плотности, температуры и давления газа, а также временем обработки. Впервые диоды и транзисторы, создаваемые этими процессами диффузионной имплантации, функционировали на частотах выше 100 мегагерц.

    Так, например, при использовании транзисторного коммутатора для бесконтактной системы зажигания:

    • уменьшается ток, который проходит по контактам прерывателя, вследствие чего они перестают обгорать и залипать;
    • далее, увеличивается длительность подачи искры, что автоматически гарантирует лучшее воспламенение, и более эффективное выгорание горючих смесей;
    • в случае если по каким-то причинам вышел из строя транзистор, всегда можно перекинуть провода в стандартное положение, и автомобиль продолжит работать.

    НАЗНАЧЕНИЕ
    Микропроцессорный коммутатор 962.3734 с автоматическим октан-корректором (далее МКАОК) обеспечивает искрообразование в бесконтактных системах зажигания четырехцилиндровых, четырехтактных бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Устанавливается на автомобили: ВАЗ-2105, -2106, -2107, -2108, -2109, -2110, -21213, -2130 и их модификации.

    Читать еще:  Как покрасить диски колес

    МКАОК позволяет:
    — автоматически корректировать угол опережения зажигания в зависимости от качества используемого бензина, нагрузки и других факторов, без вмешательства водителя;
    — контролировать исправность датчика Холла и цепь управления коммутатором;
    — установить начальный момент зажигания.
    Устанавливается на легковые карбюраторные автомобили, оборудованные аналоговой бесконтактной системой зажигания.

    УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
    МКАОК построен на микроконтроллере с применением широкополосного датчика детонации.
    Обработка сигналов, поступающий со штатных датчиков и датчика
    детонации, позволяет системе автоматически корректировать угол опережения зажигания в зависимости от качества используемого бензина, нагрузки и других факторов, без вмешательства водителя.
    Работоспособен без датчика детонации как обычный коммутатор.

    ПРЕИМУЩЕСТВА
    НАД ДРУГИМИ КОММУТАТОРАМИ
    • Автоматическая корректировка угла опережения зажигания (УОЗ)
    • Диагностика неисправностей
    • Позволяет установить начальный момент зажигания без
    специального оборудования
    • Снижение расхода топлива
    (при исправном двигателе с отрегулированным карбюратором)
    • Увеличение ресурса двигателя
    • Повышение тягового момента двигателя на низких оборотах
    • Улучшение динамики разгона
    • Облегченный запуск двигателя (многоискровой режим)
    • Снижение шумности работы двигателя (резкое снижение детонаций)
    • Быстрое отключение катушки зажигания (0,5 сек.)

    ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
    • Напряжение питания 8…16 В
    • Допустимая частота вращения коленчатого вала 6000 об/мин
    • Диапазон корректировки УОЗ 0…11°
    • Корректировка УОЗ в сторону уменьшения
    при пуске двигателя 3°
    • Дискретность корректировки УОЗ,
    за такт зажигания:
    — в сторону уменьшения (при детонации) 1…2°
    — в сторону увеличения 0,1…0,2°
    • Ток коммутации 7,5…8,5 А
    • Максимальный потребляемый ток 3 А
    • Время отключения катушки зажигания 0,5 с.
    • Диапазон рабочих температур –40…+85 °C
    • Масса, не более 200 г.

    Установил его на свободное технологическое отверстие с резьбой ∅8 мм (шаг резьбы 1,25 мм) со стороны масленого щупа около 1-го цилиндра. Поскольку мой двигатель хорошо настроен, особой разницы я не заметил, но думаю он свою работу выполняет.

    Приобрёл данное устройство уже давно неизвестно с какой целью, теперь нашёл куда поставить.

    Как правило, в китайских и в большинстве японских скутеров используется система зажигания на основе конденсаторов. Функция конденсатора состоит в том, что после запуска мотора в нем копится энергия, и при достижении необходимого напряжения ток поступает через тиристор в катушку, где преобразовывается в силу, превыщающую входную в 60–200 раз, что и приводит к запуску двигателя скутера.

    Типичным представителем устройства для скутера, содержащим в себе накапливающий напряжение конденсатор, является коммутатор «Хонда» Dio AF 34. Преимущество таких приборов в том, что искра вырабатывается всегда одной и той же мощности, что приводит к стабильности процесс запуска двигателя.

    Но из-за того, что многие скутеры систему зажигания содержат конструктивно в общей схеме электроснабжения, то в случае ее короткого замыкания или перегрузки коммутатор выходит из строя первым. Поэтому есть смысл при приобретении скутера обратить внимание на те модели, где подключение коммутатора и блок зажигания смонтированы самостоятельной электрической цепью. Риск поломки в этом случае заметно снизится.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector