Что такое коммутатор системы зажигания и в чем заключается принцип его работы. Транзисторный коммутатор

Транзисторные коммутаторы

Коммутатор зажигания имеется на каждом автомобиле независимо от модели и года выпуска. Устройства могут разделяться на отдельные виды, но принцип их действия остается примерно одинаковым. Но не каждый автолюбитель знает, что это такое, и какую функцию выполняет обычный коммутатор, без которого было бы невозможно завести двигатель и тронуться с места.

Это простое электронное устройство всего лишь выполняет функцию искрообразования. Но сбои в его работе могут привести к неустойчивости работы двигателя на холостых оборотах или в других режимах работы агрегата. Иногда начинают искать проблему именно в системах двигателя вместо того, чтоб разобраться - правильно ли формируется электрический импульс коммутатора системы зажигания.

Проверить его работу можно как в сервисе, так и в домашних условиях. Правда, во втором случае придется приобрести или сделать самому специальный прибор. Зато под рукой всегда будет устройство, с помощью которого можно будет определить причину затрудненного зажигания или других распространенных проблем в работе автомобиля.

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:

Первые коммутаторы

На первых автомобилях устанавливались самые простые блоки управления системой зажигания. Схема их работы приведена ниже.

В данной схеме используется принцип самоиндукции. Разрыв цепи протекания тока в обмотке бобины сопровождается вторичной высоковольтной ЭДС. При этом на контакте свечи появляется искра. Цепь разрывается благодаря замыканию контактов на прерывателе.

Эта схема коммутатора зажигания отличается простотой и надежностью, потому устанавливалась на автомобили долгое время, несмотря на ее явные недостатки. Даже после изменения элементарной базы, первоначальный принцип работы устройства сохранился.

Основной недостаток такой системы - слишком высокий ток, протекающий через катушку. Как результат - появление искрения в прерывателе, его оплавление и обгорание контактов. К этому следует добавить и небольшую длительность искрового разряда. В результате для полноценного поджигания требуется более обогащенная горючая смесь, появляется плохая приемистость двигателя на низких оборотах, увеличивается расход топлива.

Но со временем автомобилестроение вышло на новый уровень, и в системах зажигания начали использоваться электронные коммутаторы зажигания.

Электронный коммутатор

Работа коммутатора зажигания нового поколения основана на применении электронных ключей. В их качестве применяются транзисторы VT1 и VT2. Их использование уменьшает нагрузку контакта прерывателя и увеличивает ток, который протекает через обмотку катушки. Вследствие такого решения повысились характеристики работы устройства:

• повысилась надежность работы системы;
• система теперь может работать на высоких оборотах двигателя и на значительной скорости движения;
• повысилась степень сжатия.

Электронные системы могут быть следующих видов:

Для достижения высоких показателей надежности и производительности, используются двухканальные системы. А также - многоканальные, или многоискровые коммутаторы.

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 подсоединит

levevg.ru

Транзисторные коммутаторы. Транзисторный коммутатор зажигания

1 — свеча зажигания; 2 — провод высокого напряжения; 3 — боковой контакт распределителя; 4 — ротор распределителя; 5 — кулачок; 6 — контакты прерывателя; 7 — коммутатор; 8 — первичная обмотка катушки зажигания; 9 — вторичная обмотка; 10 — центральный провод высокого напряжения; 11 — включатель зажигания; 12 — аккумуляторная батарея; А — прерыватель; Б — база; В — катушка зажигания; К — коллектор; Э – эмиттер.

Контактно-транзисторная система зажигания явилась переходным этапом от контактной к бесконтактным электронным системам. В ней устраняется недостаток контактной системы — подгорание и износ контактов прерывателя, коммутирующих цепь с индуктивностью и значительной силой тока. В контактно-транзисторной системе первичную цепь обмотки возбуждения коммутирует транзистор , управляемый контактами прерывателя. С применением’ контактно-транзисторной системы на автомобиле появился новый блок — электронный коммутатор(7), объединяющий в себе силовой коммутирующий транзистор и элементы схемы его управления и защиты.

Прежде, чем разбирать систему, давайте разберёмся, что такое транзистор.

Транзисторами называют полупроводниковые приборы, предназначенные для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний.

У транзистора три вывода: коллектор, эмиттер и база.

Так вот, по пути Коллектор-Эмиттер течёт Коллекторный ток(Ik). По другому пути База-Эмиттер течёт слабый управляющий ток(Iб). И вот при помощи этого тока базы управляется коллекторный ток(его величина).

Причем, коллекторый ток всегда больше тока базы в определенное количество раз. Эта величина называется коэффициент усиления по току, обозначается h31э . У различных типов транзисторов это значение колеблется от единиц до сотен раз.

Если увеличить ток базы, то переход ЭБ откроется сильнее, и между эмиттером и коллектором сможет проскочить больше электронов. А поскольку ток коллектора изначально больше тока базы, то это изменение будет весьма и весьма заметно. Таким образом, произойдет усиление слабого сигнала, поступившего на базу .

Теперь, давайте вернёмся к нашей системе зажигания)

1 — аккумуляторная батарея; 2,3 — контакты выключателя зажигания; 4,5 — добавочные резисторы; 6 — коммутатор; 7 — прерыватель

На рисунке представлена схема контактно-транзисторного зажигания с коммутатором ТК 102.

При замыкании контактов прерывателя(7) через них начинает протекать ток базы транзистора VT1 , который открывается и включает первичную обмотку катушки зажигания к источнику питания.

При размыкании контактов прерывателя транзистор VT1 закрывается , ток в первичной цепи резко прерывается и на свечах появляется всплеск высокого напряжения, как и в контактной системе.

Характеристики контактно- транзисторной системы аналогичны контактной, за исключением того, что снижения вторичного напряжения на низких частотах, вращения кулачка не происходит. Импульсный трансформатор Т в схеме ускоряет запирание транзистора, цепь VD1, VQ2 защищает транзистор от перенапряжений, а конденсатор С2 — от случайных импульсов напряжения по цепи питания. Конденсатор С1 способствует уменьшению коммутационных потерь, в транзисторе. Добавочный резистор 4 закорачивается при пуске двигателя.

Срок службы контактов прерывателя, в контактно-транзисторной системе больше, чем в контактной, так как базовый ток, коммутируемый ими, невелик. Однако механический износ прерывательного механизма, влияние вибраций на работу контактов в системе не устранены.

Специфические особенности работы транзистора в цепи катушки зажигания предопределяет необходимость полного электрического разделения первичной и вторичной обмоток (в обычной катушке два вывода обмоток соединены), а так же отсутствие конденсатора. Катушка транзисторной системы зажигания имеет большее отношение числа витков вторичной и первичной обмоток. Наиболее распространенной отечественной контактно-транзисторной системой зажигания является ТК-102. К системе зажигания добавляется коммутатор, резистор и заменяется катушка зажигания. Преимуществом этой системы зажигания является возможность увеличения искрового промежутка свечи, стабильность работы двигателя на режимах прогрева, холостого хода и малых нагрузок, улучшение пусковых качеств, особенно при низком напряжении аккумулятора, повышение долговечности контактов прерывателя.

Давайте ещё раз последовательно взглянем на работу системы:

1 - свеча; 2 - ротор; 3 - распределитель; 4 - контакты; 5 - коммутатор; 6,7-обмотки; 8 - выключатель

Работает система следующим образом: при включенном выключателя зажигания(8) после замыкания контактов 4 прерывателя транзистор коммутатора(5) открывается(т.к. пошёл ток базы, который открывает транзистор), и по первичной обмотке(7) катушки зажигания будет протекать ток. В момент размыкания контактов прерывателя транзистор коммутатора запирается(т.к. пропадает ток базы). Ток в первичной цепи резко уменьшается, и во вторичной обмотке(6) кат

levevg.ru

Транзисторные коммутаторы

В реальной контактно-транзисторной системе зажигания вместо транзистора 2 (см. рис. 3.10) применяется транзисторный комму­татор, в котором, кроме транзистора, имеется ряд элементов, слу­жащих для защиты транзистора от перенапряжений и улучшения условий его переключения. Основной функцией транзисторного коммутатора является своевременное замыкание и размыкание пер­вичной цепи катушки зажигания.

Одним из таких коммутаторов является коммутатор ТК102 (рис.3.11). Система зажигания с этим коммутатором работает ана­логично рассмотренной ранее. Отличия вызваны наличием дополни­тельных элементов для управления транзистором. Импульсный трансформатор ИТ обеспечивает ускорение закрывания транзистора. Резистор R служит для формирования запирающего импуль­са. Диод VD1 препятствует прохождению через стабилитрон тока от аккумуляторной батареи. Стабилитрон VD2 ограничивает на­пряжение, предотвращая пробой транзистора. Конденсатор С1 сни­жает потери мощности в транзисторе в период его запирания и, следовательно, уменьшает нагрев транзистора. Добавочный резис­тор выполнен из двух секций R1 и R2. Секция R2 постоянно вклю­чена в цепь первичной обмотки катушки зажигания. Секция R1 при пуске закорачивается. Это необходимо из-за снижения напряжения аккумуляторной батареи при питании стартера

Рис. 3.11. Принципиальная схема контактно-транзисторной системы зажигания с транзисторным коммутатором ТК102

Контроллеры

Для управления углом опережения зажигания в зависимости от ря­да параметров двигателя (углового положения и частоты вращения ко­ленчатого вала, разрежения в околодроссельном пространстве кар­бюратора, температуры охлаждающей жидкости и др.), для управления электроклапаном экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ), для управления накоплением энергии в катушке зажигания используются специальные электронные устройства - контроллеры. На вход контроллеров подается информация с датчиков начала отсчета, частоты вращения, разрежения в околодросселъном пространстве и тем­пературы охлаждающей жидкости. Конструктивно контроллер может быть выполнен автономно или в едином блоке с транзисторным комму­татором. Перспективное направление развития контроллеров связано с применением микропроцессоров и микроЭВМ. Эти устройства спо­собны быстро анализировать большой объем информации и, следо­вательно, эффективно управлять не только системой зажигания, но и другими системами, влияющими на работу автомобиля в целом.

3.4.2. Системы зажигания с накоплением энергии в емкости (тиристорные системы зажигания)

Системы зажигания с накоплением энергии в емкости делятся на системы зажигания с импульсным накоплением энергии и системы зажигания с непрерывным накоплением энергии.

Система зажигания с импульсным накоплением энергии пред­ставлена на рис. 3.12. На выходе преобразователя постоянного на­пряжения в импульсное напряжение (ПН) формируется импульсное напряжение с амплитудой 200-300 В. Оно подается через диод VD1 на накопительный конденсатор С1. Система работает в циклическом режиме. Рабочий цикл можно разбить на три этапа.

Рис. 3.12. Система зажигания с импульсным накоплением энергии в емкости

1этап. Этот этап начинается в момент размыкания контактов прерывателя (по сигналу с регулятора момента зажигания). При этом одновременно начинаются два процесса: процесс накопления энергии в ПН и процесс искрообразования. Образование искрыпроисходит, потому что по сигналу с устройства управления открывается тиристор VS1 и через него на свечу зажигания подается вы­сокое напряжение с накопительного конденсатора С1. Энергия, на­капливаемая в ПН, измеряется измерительным устройством. Информация о количестве этой энергии подается с измерительного устройства на устройство управления. Когда в ПН накапливается достаточное количество энергии, устройство управления подает сиг­нал на ПН, по которому начинается второй этап рабочего цикла.

2 этап. На этом этапе энергия, накопленная в ПН, сбрасывается в накопительный конденсатор (импульсное накопление энергии).

3 этап. На этом этапе происходит хранение энергии в накопительном конденсаторе С1. Для предотвращения утечки энергии в цепь питания конденсатора включен диод VD1.

Следует отметить, что в многоискровых системах зажигания по сигналу с регулятора момента зажигания реализуется сначала не­сколько двухэтапных циклов (оптимально - два цикла), состоящих только из первого и второго этапов, а затем один полный, трехэтапный, цикл. Система зажигания с непрерывным накоплением энергии пред­ставлена на рис.3.13. Данная система работает следующим образом. Преобразователь напряжения преобразует напряжение аккумуля­торной батареи 12 В в высокое напряжение 300-400 В. В нако­пительном конденсаторе С1 накапливается энергия искрообразова­ния. При замыкании контактов прерывателя (или по соответст­вующему сигналу с регулятора момента зажигания) устройство уп­равления формирует сигнал, по которому электронный коммутатор подключает накопительный конденсатор к выходу ПН, где имеется высокое напряжение 300-400 В. Конденсатор заряжается до этого напряжения. В момент размыкания контактов прерывателя уст­ройство управления формирует сигнал, по которому электронный коммутатор подключает накопительный конденсатор к первичной обмотке катушки зажигания. В контуре, образованном конденса­тором d и первичной обмоткой катушки зажигания, возникают за­тухающие синусоидальные колебания. Амплитуда напряжения пер­вой полуволны этих колебаний близка к напряжению заряда накопительного конденсатора. При этом во вторичной обмотке катушки за­жигания индуцируется высокое напряжение, достигающее 20-30 кВ.

Рис. 3.13. Система зажигания с непрерывным накоплением энергии в емкости

Системы зажигания с накоплением в емкости имеют перед систе­мами зажигания с накоплением в индуктивности ряд преимуществ: 1) меньшее потребление энергии при хранении энергии в накопите­ле; 2) более крутое нарастание вторичного напряжения, а значит, меньшее рассеяние из-за утечки тока во вторичной цепи.

Основными недостатками систем зажигания с накоплением в ем­кости являются: 1) небольшая длительность искры; 2) наведение мощных радиопомех. Первый недостаток устраняется использовани­ем дополнительных источников энергии для поддержания искры (аккумуляторная батарея, автомобильный генератор, дополнитель­ные накопительные конденсаторы). Второй недостаток частично устраняется сокращением длины проводов во вторичной цепи, при­менением помехоподавительных резисторов, экранированием.

Похожие статьи:

poznayka.org

Транзисторный коммутатор зажигания автомобильная электроника занимательная техника. Транзисторный коммутатор зажигания

Заголовок

Коммутаторы в системе зажигания автомобилей используются уже очень давно. Первые из них, буквально, состояли из двух проводов и батареи напряжения. Сегодня, это высокотехнологический узел одной из главных систем автомобильного устройства. Переоценить значение его работы крайне сложно, ведь благодаря эволюции именно этого устройства, удалось достигнуть максимальных показателей сжигания воздухо-горючих смесей.

Другими словами, применение современного коммутатора системы зажигания, позволяет использовать на автомобилях бензин низкооктановых марок, и увеличивает отдачу двигателя на невысоких оборотах.

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:

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.

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.

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.

Какие коммутаторы и где покупать

Естественно, если у вас иномарка, то приобретение нужных вам запчастей лучше производить в соответствующих дилерских центрах, или магазинах, которые официально представляют компанию производителя вашего автомобиля. Ну а если, вы счастливый обладатель, прекрасного наследия Советского автопрома, поиски требуемых вам деталей можно смело начинать на авто и радиорынках. Правда, нужно быть осмотрительным.

Основываясь на многолетнем опыте, и на практических тестах, которые лично проводились над многими марками бесконтактных выключателей, можно выделить два коммутатора системы зажигания, которые отлично зарекомендовали себя.

1. Коммутатор аварийный К562.3734 (или К563.3734 ТУ11 КЖЩГ 023-94).
2. «Калашников и К° Плазменное зажигание» ТУ 4573-001045363119-97.

Почему именно они? Во-первых, оба выключателя

levevg.ru

Транзисторный коммутатор и аварийный вибратор автомобиля

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Устройство автомобиля

Транзисторный коммутатор предназначен для коммутации (размыкания и замыкания) первичной цепи системы зажигания в соответствии с поступающими к нему сигналами.

Транзисторный коммутатор ТКЮ2 имеет четыре клеммы, которыми подключается в цепь системы зажигания. Он включает: корпус из алюминиевого сплава с ребрами охлаждения, транзистор Т, стабилитрон Д1, диод Д2, резисторы R1 и R2, конденсаторы С1 и С2 и импульсный трансформатор ИТ.

Если включено зажигание и замкнуты контакты прерывателя, то транзистор открыт, так как к его базе через контакты прерывателя и первичную обмотку импульсного трансформатора подводится минус. Ток силой около 7 А протекает по первичной цепи: клемма « + » аккумуляторной батареи — включатель зажигания — добавочный резистор — первичная обмотка катушки зажигания — коллекторно-эмиттерный переход транзистора — масса — клемма «—» аккумуляторной батареи. В катушке зажигания наводится магнитное поле.

Рис. 1. Транзисторный коммутатор ТК102:а — общий вид; б — электрическая схема; 1 — транзисторный коммутатор; 2 — катушка зажигания; 3 — свечи; 4 — распределитель зажигания; 5 — блок резисторов 6 — аккумуляторная батарея; 7 — включатель зажигания; 8 — блок вспомогательных элементов; 9 — прерыватель

При размыкании контактов прерывателя транзистор запи рается. Во вторичной обмотке катушки зажигаиия индуктируется ЭДС высокого напряжения, достаточная для воспламенения смеси в цилиндре двигателя. При замыкании контактов прерывателя транзистор снова открывается, замыкая первичную цепь.

Ток, проходящий через контакты прерывателя, не превышает 0,6—0,8 А, что облегчает работу и увеличивает срок службы контактов. Остальные элементы транзисторного к&ммутатора выполняют вспомогательные функции, увеличивая надежность и долговечность системы зажигания.

Импульсный трансформатор ИТ обеспечивает четкость работы транзистора в режиме запирания. При размыкании контактов прерывателя под действием ЭДС вторичной обмотки трансформатора на базу транзистора подается положительный потенциал, а на эмиттер — отрицательный, что увеличивает скорость закрытия транзистора и убывания магнитного потока катушки зажигания и повышает ЭДС во вторичной обмотке катушки. Стабилитрон Д1 предохраняет транзистор от выхода из строя под действием ЭДС самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания. Стабилитрон пробивается при ЭДС, превышающей 100 В.

Диод Д2 препятствует протеканию тока к транзистору, минуя первичную обмотку катушки зажигания. Конденсатор С1 и резистор R2 облегчают режим переключения транзистора, уменьшая его нагрев. Резистор R1 необходим для формирования запирающего импульса. Конденсатор С2 предохраняет транзистор от случайных кратковременных перенапряжений, возникающих в цепи.

Транзисторный коммутатор ТК200 собран на кремниевых транзисторах типа п — р — п и имеет четыре экранированных штепсельных разъема (КЗ, Д и два ВК) и один клеммный зажим, с помощью которых подключается в цепь системы зажигания.

Работу транзисторного коммутатора рассмотрим на примере упрощенной принципиальной электрической схемы транзисторной системы зажигания. При включенном зажигании входной транзистор 77 коммутатора закрыт, так как на его базе отсутствует положительный потенциал. К базе силового транзистора Т2 через резистор R2 и диод Д2 проводится положительный потенциал от аккумуляторной батареи — транзистор открыт.

Рис. 2. Транзисторный коммутатор ТК200:а — общий вид; б — электрическая схема; 1 — аккумуляторная батарея; 2— включатель зажигания; 3 — добавочный резистор 4 — транзисторный коммутатор; 5 — катушка зажигания; 6 — свеча; 7 — распределитель зажигания (датчик-распределитель)

При вращении коленчатого вала двигателя приводится в действие ротор датчика импульсов ИД, положительные сигналы напряжения в строго определенные моменты поступают на базу транзистора 77 и открывают его. Открытие транзистора ТI приводит к резкому понижению потенциала базы транзистора Т2, вследствие чего он закрывается и прерывает ток в первичной цепи катушки зажигания. Процессы, происходящие в системе зажигания после прерывания тока в первичной цепи, аналогичны рассмотренным выше.

За два оборота коленчатого вала двигателя (один оборот ротора датчика импульсов) на базу транзистора 77 подается восемь положительных импульсов, вызывающих столько же раз закрытие транзистора Т2, а следовательно, и прерывание тока в первичной цепи системы зажигания. При каждом прерывании тока в первичной цепи происходит образование искры между электродами свечи и воспламенение смеси в порядке работы цилиндров двигателя.

В реальных схемах транзисторных коммутаторов ТК200 роль транзистора Т2 выполняют три транзистора, что обеспечивает высокий коэффициент усиления.

Стабилитрон Д4 защищает силовой транзистор Т2 от пробоя током ЭДС самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания. Срабатывает он при ЭДС самоиндукции свыше 180 В.

Стабилитрон Д5 предназначен для защиты транзисторного коммутатора от чрезмерного повышения напряжения в сети автомобиля. При напряжении свыше 16 В происходит пробой стабилитрона Д5 и на базу входного транзистора 77 подается положительный потенциал. В результате транзистор 77 открывается, а силовой транзистор Т2 закрывается, выключая из работы систему зажигания, что приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала двигателя и не дает возможности генератору развить напряжение свыше 16 В при неработающем регуляторе напряжения.

Цепь, состоящая из резистора R3 и конденсатора С2, образует в схеме коммутатора обратную связь, которая обеспечивает надежное искрообразование при проворачивании пусковой рукояткой коленчатого вала с малой скоростью. Эта же цепочка обеспечивает многоискровой разряд в свечах, что облегчает пуск двигателя при низких температурах.

Остальные элементы схемы выполняют вспомогательные функции, повышая надежность работы и долговечность системы зажигания.

Рис. 3. Аварийный вибратор:а — общий вид; б — электрическая схема; 1 — контакты; 2 — якорь; 3 — сердечник: 4 — обмотка; 5 — пружина; 6 — конденсатор

Аварийный вибратор РС331 входит в состав бесконтактной транзисторной системы зажигания и предназначен для обеспечения работы системы зажигания в случае выхода из строя транзисторного коммутатора или датчика импульсов. Для перевода системы зажигания на аварийный режим необходимо отсоединить провод от штепсельного разъема «КЗ» транзисторного коммутатора и подключить его к разъему аварийного вибратора. Ток, проходящий по обмотке, намагничивает сердечник, который притягивает якорь и размыкает контакты. Первичная цепь размыкается, что равносильно запиранию транзистора Т2. Под действием пружины контакты снова замыкаются. Частота вибрации контактов составляет 300—400 периодов в секунду. Конденсатор уменьшает искрообразование между контактами. Так как при переходе на аварийный вибратор нарушается управление опережением зажигания, работа двигателя ухудшается, понижаются его мощность и экономичность. По причине сгорания контактов аварийного вибратора продолжительность работы системы зажигания в аварийном режиме обычно не превышает 30 ч.

Читать далее: Свеча зажигания автомобиля

Категория: - Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Принцип работы коммутатора автомобильной системы зажигания

Коммутаторы в системе зажигания автомобилей используются уже очень давно. Первые из них, буквально, состояли из двух проводов и батареи напряжения. Сегодня, это высокотехнологический узел одной из главных систем автомобильного устройства. Переоценить значение его работы крайне сложно, ведь благодаря эволюции именно этого устройства, удалось достигнуть максимальных показателей сжигания воздухо-горючих смесей.

Другими словами, применение современного коммутатора системы зажигания, позволяет использовать на автомобилях бензин низкооктановых марок, и увеличивает отдачу двигателя на невысоких оборотах.

Коммутатор системы зажигания

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:

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.

Коммутатор и катушка зажигания

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.

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.

Какие коммутаторы и где покупать

Естественно, если у вас иномарка, то приобретение нужных вам запчастей лучше производить в соответствующих дилерских центрах, или магазинах, которые официально представляют компанию производителя вашего автомобиля. Ну а если, вы счастливый обладатель, прекрасного наследия Советского автопрома, поиски требуемых вам деталей можно смело начинать на авто и радиорынках. Правда, нужно быть осмотрительным.

Основываясь на многолетнем опыте, и на практических тестах, которые лично проводились над многими марками бесконтактных выключателей, можно выделить два коммутатора системы зажигания, которые отлично зарекомендовали себя.

1. Коммутатор аварийный К562.3734 (или К563.3734 ТУ11 КЖЩГ 023-94).
2. “Калашников и К° Плазменное зажигание” ТУ 4573-001045363119-97.

Почему именно они? Во-первых, оба выключателя производятся на отечественных заводах. Они рассчитаны для работы именно в наших условиях, все остальные аналоги, будь-то китайские или корейские, не выдерживают тех нагрузок, к которым привычны автомобили советского производства. Во-вторых, как уже говорилось выше, опытным путем было установлено, что только эти коммутаторы достаточно стабильно выдают приемлемые результаты токового разрыва.

Первый, за счет своей оригинальной схемы, по которой он был собран, формирует импульсные разряды, которые позволяют достигать амплитуды тока до 12-13А, при этом потребляемая величина токового заряда составляет всего 2А, и зависит от частоты вращения вала. Еще одним существенным преимуществом этого коммутационного устройства является умеренный температурный режим, в котором он работает. Хотя есть и очевидные недостатки, размеры самого коммутатора могли бы быть несколько меньше.

Второй, это, вообще, инновационное ноу-хау. Коммутатор “Калашников и К° Плазменное зажигание” соединяет в себе два устройства: основной рабочий блок, и запасной. Как и предыдущий выключатель, этот показал достаточно высокие показатели и в продолжительности искрового момента, и в силе импульса разрывного тока.

Но его главное достоинство заключается не в основном блоке, а в резервном, который рассчитан на работу в тех условиях, когда из строя выйдет не только основной блок коммутатора, но и датчик Хола. В последнем обстоятельстве пришлось убедиться самостоятельно.

“Калашников и К° Плазменное зажигание” для работы был установлен на девятку в стандартной комплектации, и когда из строя вышел основной блок коммутатора системы зажигания, пришлось переключиться на резервный. Единственный минус — делать это приходится вручную. При включении блок моментально отреагировал приветствующим писком испод капота. Конечно, давать газу на нем не получится, не позволяет принцип устройства системы коммутатора, но поддерживая минимальные обороты, можно добраться до гаража или станции техобслуживания.

Похожие статьи:

autodont.ru

это... Схема коммутатора. Как проверить коммутатор зажигания :: SYL.ru

Коммутатор – это электронный компонент для обеспечения работы бесконтактной системы зажигания. Она является переходной между контактной и микропроцессорной. Последняя, наиболее совершенная, позволяет управлять моментом при помощи данных, считываемых с датчиков – кислорода, скорости, оборотов двигателя и других. Но на дорогах все еще немало автомобилей, в которых установлены и контактные прерыватели, и бесконтактные. Поэтому для обслуживания и диагностики нужно знать назначение всех элементов, а также методы поиска неисправностей и их основные признаки. Перед тем как проверить коммутатор, внимательно изучите все детали.

Бесконтактная система зажигания

Всего существует три огромные группы систем – контактная, бесконтактная, микропроцессорная. Первая делится на две подгруппы – контактная и с применением транзистора, работающего в режиме ключа. В конструкции бесконтактной системы зажигания тоже применяются транзисторы. Использоваться активно такая схема стала в начале 80-х годов прошлого века. И она имеет ряд преимуществ, о которых будет рассказано несколько ниже. Схема коммутатора несложная, она может быть реализована как на транзисторах, так и на контроллере.

Но у бесконтактной системы зажигания имеется и много недостатков, если сравнивать ее с микропроцессорной. Последняя позволяет контролировать практически все параметры двигателя. БСЗ делать это не позволяет, также не может она нормально использоваться на инжекторных моторах. Причина устаревания бесконтактной системы заключается не только в развитии электроники и автомобилестроения, но и в принятии жестких мер по обеспечению экологичности двигателей внутреннего сгорания. К сожалению, уменьшить количество вредных веществ в выхлопе позволяет только микропроцессорное управление.

Основные элементы системы

Конечно, первыми стоит указать свечи зажигания. Они установлены в головке блока цилиндров, электроды выходят с внутренней части. Это те элементы, которые позволяют воспламенить топливовоздушную смесь. Но с помощью одних только свечей двигатель работать не сможет. Необходимо контролировать положение коленчатого вала, чтобы знать, в каком положении находятся поршни в цилиндрах.

Для этой цели используется индуктивный датчик, работающий на эффекте Холла. Он входит в конструкцию другого элемента – распределителя зажигания. Датчик выдает импульс, который поступает на коммутатор. Это устройство позволяет слабый сигнал усилить до напряжения в 12 Вольт, чтобы затем подать его на катушку. Катушка – не что иное, как простой трансформатор (повышающий). У него вторичная обмотка имеет большее число витков, нежели первичная. За счет этого происходит повышение напряжения и уменьшение силы тока. Напряжение в БСЗ на свечи подается при значении 30-35 кВ (в зависимости от модели автомобиля).

Чем БСЗ лучше контактной?

Внимательно прочитав предыдущий раздел, можно увидеть, что в системе применен индуктивный бесконтактный датчик Холла. Преимущество очевидно – нет трения и коммутации. Для сравнения обратите внимание на контактную систему. В ней прерыватель коммутирует напряжение, величина которого равна 12 Вольт. Как ни крути, но металлические контакты все время соприкасаются друг с другом, постепенно стираются, покрываются нагаром.

По этим причинам необходимо постоянно следить за прерывателем, регулировать зазор, проводить своевременную замену. БСЗ лишена этих недостатков, поэтому без стороннего вмешательства система работает значительно дольше. Датчик Холла выходит из строя очень редко, как и коммутатор. Это повышает надежность системы, но требуется и соблюдать меры предосторожности, в частности, соединение коммутатора с кузовом должно быть максимально плотным, чтобы обеспечить эффективный теплообмен. Кроме того, БСЗ позволяет улучшить работу двигателя, увеличить, хоть и незначительно, его мощность, наряду с повышением надежности.

Как работает коммутатор

По сути, коммутатор – это простой усилитель сигнала. Можно сравнить даже со сборкой Дарлингтона, которая используется в микроконтроллерной технике для преобразования слабого сигнала с порта выхода до необходимого уровня. Основа этой сборки – полевые транзисторы, работающие в режиме ключа. На них подается рабочее напряжение, на управляющий вывод поступает сигнал, который усиливается и снимается с коллектора.

Коммутатор зажигания имеет практически аналогичную схему работы. Только используется сигнал с датчика Холла. Он имеет три вывода – управление, общий, плюс питания. При появлении в области датчика металлической пластины происходит генерация тока, который подается на вход коммутатора. Далее происходит усиление сигнала, а также подача его на первичную обмотку катушки. Питание всей системы происходит только лишь после включения зажигания (после поворота ключа).

Основные элементы коммутатора

Схема коммутатора достаточно простая, но самостоятельное изготовление этого блока бессмысленно, так как готовый вариант купить окажется намного проще. Монтаж должен выполняться максимально грамотно, иначе работа устройства окажется неправильной. Кроме того, при использовании транзисторов нужно тщательно выбирать их по параметрам, а для этого необходимо иметь качественную измерительную аппаратуру. К сожалению, у двух одинаковых полупроводников разброс характеристик может быть очень большим. А это влияет на работу устройства.

Коммутатор ВАЗ, имеющий обозначение 76.3734, состоит из одного основного элемента – контроллера L497. Он создан специально для использования в бесконтактных системах зажигания. Отечественный аналог этого контроллера - КР1055ХП2. Параметры у них практически идентичные, что позволяет использовать любой из контроллеров. Кроме того, эта микросхема позволяет провести подключение тахометра, расположенного на приборной панели автомобиля. Но можно применить и более простую схему, которая представляет собой усилительный блок из двух каскадов. Правда, надежность такого устройства на порядок ниже.

Подключение коммутатора

Случаи бывают разными, не исключено, что придется вам менять проводку. Поэтому потребуется принимать во внимание назначение всех выводов на штекере коммутатора. Это позволит правильно провести подключение, причем риска вывести его из строя не будет. Первый вывод коммутатора – это выход. Другими словами, с него снимается усиленный сигнал. Его нужно соединять с выводом катушки «К». Второй контакт соединяется с массой – минусом аккумуляторной батареи.

Все три провода от датчика Холла идут на коммутатор ВАЗ. Причем сигнальный провод соединяется с шестым выводом коммутатора. Пятый – это вывод для питания (на нем напряжение стабильно 12 Вольт). Третий вывод коммутатора – масса (минус питания). Третий соединен внутри блока со вторым. А вот между четвертым, на который подается питание от АКБ, и пятым имеется постоянное сопротивление и стабилизатор напряжения.

Как осуществить проверку

Ничего сложного нет в этой процедуре. Самый простой способ – это использовать заведомо исправный узел, так как проверить коммутатор таким образом можно буквально за считанные минуты. Но если такового нет, а нужно определить точно, неисправность в катушке либо же в коммутаторе, разумнее использовать другие способы. Потребуется простая лампа накаливания. Если не знаете, где взять ее, то выкрутите из плафона освещения салона либо же из габаритных огней.

Один вывод лампы соединяете с минусом аккумуляторной батареи. Второй подключаете к выводу «1» коммутатора. Это тот самый вывод, с которого снимается усиленный сигнал. Если лампа загорается, то устройство исправно. Более совершенный метод проверки осуществляется при помощи осциллографа. На экране можно видеть величину и форму сигнала, а также сравнить его с эталонным.

Настройка зажигания

При настройке зажигания вам потребуется сделать самое главное – установить валы по меткам, чтобы газораспределение функционировало синхронно с работой поршневой группы. Это первое, что следует сделать перед тем как начать регулировку зажигания. Стоит заметить, что особых трудностей при настройке возникнуть не должно, особенно на автомобилях ВАЗ 2108-21099. Все дело в том, что распределитель зажигания на двигатели этих машин установить можно только в одном положении. Причем коммутатор зажигания при данной процедуре не подвергается никаким настройкам, так как их у него нет.

Корпус трамблера вращается вокруг своей оси, чтобы производить более точную регулировку. И этого оказывается достаточно. Чтобы точно установить момент, можно использовать простейшую схему, в качестве индикатора используется в ней простой светодиод. Датчик Холла отключается от системы, на его минусовой вывод подается плюс питания. Между «+» и сигнальным включается светодиод, для снижения напряжения последовательно с ним включается сопротивление 2 кОм. А вот плюс датчика Холла соединяется с массой. Теперь остается только медленно вращать корпус распределителя. Момент, когда засветится диод, будет являться искомым.

Выводы

Много преимуществ дает такой простой узел в бесконтактной системе зажигания, как коммутатор. Это и повышение мощности, пусть даже незначительное, и уменьшение расхода топлива, и значительное улучшение двигателя с точки зрения надежности. А главное – отпадает необходимость в постоянном контроле и своевременной настройке системы. Современному водителю не хочется заниматься ремонтом автомобиля, ему нужно средство передвижения. Причем надежное, которое не подведет в самый ответственный момент. Независимо от того, какой коммутатор используется в БСЗ, эффективность у него намного выше, нежели у контактного прерывателя.

www.syl.ru

• 
  Слесарные инструменты и их назначение
• 
  Ремонт подкрановых путей мостовых кранов
• 
  Какое соединение называется последовательным
• 
  Ремонт поршневой группы
• 
  Кузов автомобиля грузового
• 
  Жд платформы
• 
  Щелочные растворы
• 
  Химический состав бензина
• 
  Укладка бетонной смеси
• 
  Что такое технологическая схема
• 
  Аэрационная установка