Схема бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Автор: Евгений Живоглядов. Дата публикации: 18 декабря 2022. Категория: Автотехника.

Для того чтобы бензиновый двигатель заработал, в его цилиндрах должно произойти воспламенение топлива. Это истина. Поэтому система зажигания (сначала, естественно, контактная) и возникла одновременно с автомобилем. Но прогресс не стоит на месте. Он, конечно же, коснулся и системы зажигания: на смену традиционному способу образования искры пришел более эффективный и надежный, а именно, бесконтактный. О нем и пойдет речь в данной статье.

Основные различия традиционной и бесконтактной систем зажигания

При работе бензинового двигателя искрообразование (то есть подача высокого напряжения на свечу) происходит в момент, когда осуществляется размыкания низковольтной цепи питания катушки зажигания. В традиционной системе в качестве такого «выключателя» выступают контакты механического прерывателя, которые периодически размыкаются при соприкосновении с кулачками вращающегося ротора трамблера.

Именно этот узел и был заменен при переходе на бесконтактную систему. Управляющий сигнал в ней формируется специальным сенсором (индуктивным, оптическим или датчиком Холла), установленным под крышкой распределителя. Электрический импульс поступает на полупроводниковый коммутатор, который и осуществляет управление первичной обмоткой катушки зажигания.

На заметку! В полной мере назвать систему зажигания большинства современных автомобилей (средней ценовой категории) бесконтактной все-таки нельзя. Дело в том, что контакты, установленные в крышке распределителя, все равно участвуют в процессе искрообразования, ведь, именно, через них и бегунок высокое напряжение подается на свечи.

Из чего состоит БСЗ?

Бесконтактное зажигание включает в себя небольшое количество деталей, благодаря чему снижается вероятность выхода из строя каждой из них. Система состоит из:

1. Источника питания. Во всех автомобилях им является аккумуляторная батарея.
2. Выключатель зажигания и стартера. Деталь необходима для правильного распределения времени работы устройства.
3. Катушка зажигания. Преобразовывает низковольтный ток от аккумулятора в высоковольтный, благодаря чему обеспечивается стабильная работа авто.
4. Транзисторный коммутатор. Отвечает за прерывание поступления электрического тока на катушку.
5. Датчик зажигания. Фиксирует перемены в магнитном поле.
6. Распределительный датчик. Датчик объединён с импульсным, который бывает нескольких видов. Импульсный датчик чаще всего представлен датчиком Холла, но также существуют ещё две разновидности — индуктивный и оптический.
7. Свечи.

Преимущества и недостатки бесконтактной системы зажигания

Несмотря на то, что бесконтактная система зажигания (БСЗ) стоит дороже (это, пожалуй, ее единственный недостаток) по сравнению с традиционной, именно ее применяют сейчас во всех современных автомобилях. Лучшее искрообразование в БСЗ обусловлено тем, что за счет применения полупроводникового коммутатора уменьшаются потери энергии на первичной обмотке катушки, а это, в свою очередь, ведет к увеличению напряжения на вторичной. В результате происходит более полное сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя. Отсюда и все вытекающие достоинства бесконтактной системы зажигания:

• увеличение мощности мотора;
• экономия топлива;
• улучшение динамических характеристик автомобиля;
• снижение токсичности выхлопных газов;
• уверенный запуск двигателя в условиях повышенной влажности и больших отрицательных температур;
• стабильная работа мотора при различных оборотах (вплоть до максимальных);
• увеличение срока эксплуатации свечей.

Плюшки бесконтактной схемы

Чем же полезна бесконтактная система зажигания, помимо, собственно, отсутствия тех самых злополучных контактов?

Оказывается, её применение помогает поднять мощность силовых агрегатов, снижает количество вредных выбросов в атмосферу и даже понижает расход горючего.

Всё это, как уверяют специалисты, стало возможным благодаря большему, чем у более старых систем, напряжению образования искры, которое достигает 30 000 Вольт.

Эти плюшки, к слову, побуждают некоторых водителей менять старые контактные схемы на бесконтактные. Причём сделать это довольно просто и многие автовладельцы самостоятельно занимаются таким небольшим тюнингом.

Уважаемые читатели, как мы с вами видим, бесконтактная система зажигания принцип действия которой мы сегодня попытались изучить, стала очередным шагом к схемам качественно нового уровня, с более надёжными и долговечными узлами.

Способы переоборудования контактной системы зажигания в бесконтактную

Естественно, по дорогам нашей необъятной Родины колесит огромное количество автомобилей (как импортных, так и отечественных), оборудованных стандартной системой зажигания. Повысить эффективность и надежность ее работы – мечта любого владельца транспортного средства. В настоящее время сделать это своими руками достаточно просто. Существует два основных способа (вариант полностью самодельного устройства мы не рассматриваем) модернизации системы зажигания:

• Приобретение и установка полного комплекта бесконтактного зажигания. Хотя такой вариант тюнинга и является достаточно дорогостоящим, специалисты считают его самым «правильным» с технической точки зрения. Только полностью заменив штатную систему зажигания можно получить новую, обладающую всеми достоинствами бесконтактного искрообразования.
• Доработка «родного» трамблера, путем установки специального модуля, представляющего собой малогабаритное устройство «3 в 1» (датчик, усилитель сигнала и коммутирующий транзистор). Этот вариант модернизации является менее затратным и позволяет несколько улучшить технические характеристики традиционной системы зажигания, исключив из схемы «проблемный» механический прерыватель.

На заметку! Производители автомобильных запчастей предлагают пользователям наборы, позволяющие произвести переделку систем зажигания для различных моделей транспортных средств, в соответствии с вышеописанными вариантами.

Конструкция и принцип действия БСЗ

Так какое зажигание лучше? Перед тем, как мы расскажем об установке и регулировке электронного зажигания своими руками, давайте рассмотрим принцип работы БСЗ и ее конструкцию. Итак, бесконтактная система зажигания представляет собой достаточно сложное по конструкции устройство, которое состоит из множества деталей.

Среди основных компонентов следует выделить:

• катушка;
• вакуумный и центробежный регуляторы напряжения;
• коммутаторное устройство;
• контроллер сигналов;
• высоковольтные провода;
• свечи;
• аккумуляторная батарея.

Это основные элементы, который включает в себя комплект бесконтактного зажигания. Что касается принципа функционирования, то он довольно простой. Когда водитель поворачивает ключ в замке, на монтажный блок начинает поступать напряжение и здесь же оно распределяется между стартером, катушкой и прочими потребителями тока авто. Коленчатый вал вступает в движение, в результате чего контроллер сигналов начинает передавать импульсы на коммутаторный узел. Предназначение последнего заключается в остановке подачи напряжения на обмотки катушки, благодаря чему ан вторичных витках образуется ток более высокого напряжения.

Схема БСЗ с обозначением элементов

Этот ток позволяет генерировать сильную искру на свечи, которая впоследствии используется для воспламенения горючей смеси. Ток поступает на свечи в определенном порядке, в соответствии с положением коленчатого вала. Данный процесс осуществляется под контролем регуляторов, которые могут определять не только частоту, с которой движется вал, но и степень нагрузки на силовой агрегат. Если бесконтактная система зажигания будет отрегулирована должным образом, на свечах будет образовываться свеча высокой мощности, что обеспечит нормальной возгорание и сгорание горючей смеси.

Бюджетный вариант перехода на бесконтактную систему

Контакты механического размыкателя «подгорают» и изнашиваются, поэтому их приходится периодически чистить и регулировать зазор. Избавить владельцев классических ВАЗов (2101-2107) от этой рутинной работы позволяет установка модуля «Сонар ИК» (стоимостью 700÷900 рублей) в трамблер.

Устройство состоит из:

• оптического датчика (источника инфракрасного излучения и фотоприемника);
• усилителя электрического сигнала;
• коммутирующего транзистора.

Важно! Все вышеперечисленное смонтировано в миниатюрном влагозащищенном корпусе, что позволяет достаточно просто установить его на место штатного контактного прерывателя.

Принцип работы модуля заключается в следующем:

• При вращении ротора трамблера его кулачки периодически перекрывают световой поток оптического датчика.
• Электрические импульсы от фотоприемника усиливаются встроенной микросхемой и подаются на управляющий транзистор, который размыкает/замыкает цепь первичной обмотки катушки.

На заметку! Светодиодные индикаторы (красного и зеленого цвета) информируют о состоянии электронного коммутирующего ключа (замкнут/разомкнут).

Как установить и настроить «Сонар ИК» подробно рассказано в представленном ниже видео:

Преимущества БСЗ относительно КСЗ

При написании статьи я вот сидел, думал-думал, и так и не пришел к выводу что именно является главным преимуществом БСЗ, для меня все ниже приведенные преимущества являются главными и равноправными между собой.

Итак, приступим:

— Высокая стабильность работы двигателя(синхронная работа цилиндров, четко по очереди)

— Резвый отзыв на ручку «газа»

— Лучшая тяга двигателя (что позволяет с лёгкостью использовать самые большие ведущие звезды без затрудненного разгона!)

— Свечи «живут» раза в четыре дольше, чем на КСЗ (об этом отдельно напишу ниже)

— Меньше всем известных «соплей» из глушителей Ява (так как в разы лучше дожигается топливо с маслом)

— Дольше срок службы всех подшипников кривошипа (так как меньше посторонних детонаций и вибраций)

— Меньше расход топлива (так как оно дожигается лучше, карбюратор надо настроить на меньшую подачу топлива)

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:

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

Коррекция угла контактов в замкнутом состоянии

Регулировка зажигания ВАЗ 2106 начинается с простейшей операции снятия крышки трамблера, после поворачивается коленчатый вал, пока не будет достигнуто максимальное расстояние промеж ним и трамблером. Вслед за этим приступают к откручиванию винтов, фиксирующих контактную группу на подшипниковой пластине и промеж контактами, вводится щуп для определения и подбора оптимального положения для группы. В идеале всё определяется прилагаемым усилием для перемещения щупа, которое должно быть минимальным, найдя участок соответствующий этому требованию, положение группы фиксируется затягиванием винтов. Имеет значение и величина зазора для её определения толщина щупа должна быть 0,44 миллиметра. Именно регулировка зазора обеспечивает необходимое значение угла замкнутых контактов, его оптимальная величина составляет 55±3°.

Если параметры соответствуют норме, то можно переходить ко второму этапу, заключающемуся в регулировке опережающего угла зажигания. Для начала определим, что распределитель прерыватель в рассматриваемом типе двигателя нуждается в осуществлении момента размыкания единовременно с искрой в первом цилиндре. Это предусматривает опережение верхней мёртвой точки хода поршней для первого цилиндра на 0±1°.

Коррекция угла опережения с помощью стробоскопа

Существует несколько способов регулировки данного показателя, от которого во многом зависит правильная регулировка зажигания ВАЗ 2106 в целом. Наиболее оперативно позволит справиться с этой задачей метод, предусматривающий использование стробоскопа. Аппарат необходимо присоединить к автомобильной электрической сети, при этом необходимо демонтировать и заглушить с трамблера вакуумно-корректурный шланг. Вслед за этим осуществляется прогрев двигателя, до момента удерживания им холостых оборотов с последующим ослаблением болта, отвечающего за фиксацию корпуса трамблера.

Излучаемый стробоскопом свет направляется на шкив коленчатого вала, вращение корпуса трамблера позволит добиться положения, обеспечивающего нахождение видимого положения метки на шкиве напротив соответствующих меток, нанесённых на крышку механизма газораспределения. В этом положении корпус трамблера фиксируется посредством затягивания его болтами. Определяющее значение имеет наличие оборотов холостого хода силового агрегата в процессе регулировки. Если обороты будут выше в работе примет участие центробежный регулятор, что исказит результаты регулировки.

Полноценная система бесконтактного зажигания

Естественно, получить все преимущества БСЗ, установив только датчик-прерыватель, не получится. Этот модуль лишь позволяет повысить надежность искрообразования (без пропусков) и избавляет владельцев от необходимости постоянно контролировать состояние механической контактной группы. Для того, чтобы оборудовать свой автомобиль полноценной БСЗ, необходимо приобрести комплект, состоящий из:

• трамблера, с установленным датчиком Холла;
• полупроводникового коммутатора;
• высоковольтной катушки;
• соединительных проводов с установленными колодками.

Такой набор для классических автомобилей ВАЗ от «СОАТЭ» (Россия, город Старый Оскол) на сегодняшний день стоит около 2500 рублей. В представленном ниже видео подробно описан процесс его самостоятельной установки:

Инструкция по установке самодельного БСЗ

Если вы определились, какое зажигание лучше, то перейдем к вопросу установки более хорошего варианта на свой автомобиль. Установка бесконтактного зажигания начинается с монтажа блока, оборудованного стальной пластиной с посадочными отверстиями, которая необходима для охлаждения. Процедуру рассмотрим на примере классического автомобиля ВАЗ 2107. На левом лонжероне должны быть отверстия, к которым прикручивается коммутатор при помощи двух саморезов. Если отверстия нет, то найдите место рядом с катушкой, и просверлите отверстия там (автор видео — канал Sdelaj Sam! Pljus interesnoe!).

Устанавливая самодельное электронное зажигание, коммутатор нельзя монтировать рядом с бачком омывателя. Ведь если он даст течь, то вся электроника «накроется». Перед демонтажем высоковольтных проводов запомните их расположение.

Установка БСЗ осуществляется в таком порядке:

1. Сначала с нового распределителя нужно снять крышку и установить прокладку. Трамблер монтируется на блоке так, чтобы его подвижный контакт располагался напротив метки на клапанной крышке силового агрегата. Так называемую юбку трамблера следует немного прижать при помощи крепежной гайки, это позволит предотвратить возможное проворачивание распределителя.
2. Далее, необходимо произвести монтаж катушки на место установки. После этого следует подключить к ее выводам провода от реле замка, коммутатора, а также тахометра. Провод, который идет от контакта 1 на блоке, необходимо соединить с клеммой К непосредственно на катушке. Что касается провода от контакта под номером 4, то он соединяется с клеммой Б.
3. После выполнения этих действия нужно установить зазор на электродах свечей около 0.8-0.9 мм, а затем сами свечи можно закрутить в посадочные места. Установите крышку на распределительный узел и подключите все необходимые провода в соответствующем порядке. Затем вам остается только подключить вакуумную магистраль. Сделав это, можно приступать к регулировке узла.

1. Отсоедините провода от распределителя.

2. Демонтируйте трамблер.

3. Установите коммутатор.

Система зажигания без распределителя

Самой «продвинутой» и действительно бесконтактной является электронная система зажигания, которая не имеет механического распределителя, так как его функции выполняет бортовой компьютер. Он «определяет» момент искрообразования в соответствующем цилиндре по сигналам, поступающим с сенсоров положения распределительного и коленчатого валов. Вместо одной высоковольтной катушки в системе используют несколько (по одной на каждый цилиндр двигателя). Это позволяет создать более мощную искру, так как компьютер в зависимости от частоты вращения двигателя четко «определяет» время, необходимое для накопления энергии.

На заметку! Еще более инновационной считают систему зажигания, в которой катушки вмонтированы непосредственно в колпачки, одеваемые на свечи. Это позволяет избавиться от высоковольтных проводов, что в свою очередь снижает потери электроэнергии, а также повышает надежность и эффективность процесса искрообразования.

Магнето

Одной из первых систем зажигания является – магнето. Она состоит из генератора тока, который создает разряд исключительно для искрообразования. Состоит система из постоянного магнита, который приводится в движение коленчатым валом и катушки индуктивности. Искру, способную пробить искровой промежуток генерирует повышающий трансформатор, одной частью которого служит грубая обмотка катушки индуктивности. Для повышения напряжения используют часть обмотки генератора, которая соединена с электродом свечи.

Система зажигания с магнето

Контроль за подачей искры может быть контактный, выполненный в виде прерывателя или бесконтактный. При бесконтактном методе подачи искры применяются конденсаторы, которые улучшают качество искры. В отличие от представленных далее схем зажигания, магнето не требуется аккумулятор, оно легкое и активно применяется в компактной технике – мотокосах, бензопилах, генераторах и т.д.