Электронный коммутатор зажигания: Коммутатор зажигания

Posted on by alexxlab

Содержание

Коммутатор зажигания

Контактная система зажигания имеет ряд недостатков, следовательно, для улучшения характеристик двигателя и улучшения его пуска в зимнее время, необходимо исключить возможность под­горания контактов пре­рывателя, многие хозяева своих автомобилей устанавли­вают в них так называемые электрон­ные системы зажига­ния.

Для этого, на выходах коммутатора электронной системы зажигания устанавливается более мощный высоковольтный биполярный транзистор. Его задача коммутировать ток через первичную обмотку тока низкого напряжения катушки зажигания (аналогичной катушки зажигания ВАЗ-2108). Правда, биполярный транзистор имеет значительно высокое сопротивление эмиттер-коллектор в открытом состоянии, что значительно ограничивает ток через первичную обмотку катушки зажигания, а следовательно уменьшает энергию искры, что влечет за собой  падение напряжения на участке эмиттер-коллектор открытого транзистора, а также приводит к увеличению мощности на открытом транзисторе, это приводит к его перегреванию. В основных промышленных коммутаторах имеют цепи ограничения тока через этот же транзистор. Они служат для

защиты коммутатора зажигания от пробоя, и ограничивают подачу тока через катушку зажигания, снижая при этом энергию искры.

Чтобы выйти из создавшегося положения необходимо применить коммутатор зажигания мощного высоковольтного МДП-транзистора IRF-3205 в так званом выход­ном каскаде. Сопротивление которого в открытом состоя­нии около 0,008 Ом, что способствует коммутированию без радиатора, ток до 15А, что практически исключает нагревание.

На схеме представлена принципиальная схема обычного коммутатора контактной системы зажигания

, который выполняется на МДП-транзисторе.

Коммутатор работает вместе с прерывателем, при этом конденсатор находится в отключенном положении. Во время замыкания контактов прерывателя напряжение падает до нуля в точках соединения R1 и R2. На микросхеме 01 представлен инвертор. Следовательно, в это время напряжение на выходе D1 будет достаточно высоким. Напряжение подается на затвор, что приводит его в открытое положение. Во время размыкания контактов прерывателя VТ1 закрывается.

В качестве накопительного конденсатора системы зажигания выступает С2.

Следовательно, наш комму­татор выполняет работу механического прерывателя автомобиля. И, за счет того, что МДП-транзистор может коммутировать на много больший ток, это позволяет работать с током низкого напряжения катушки зажигания, это дает возможность увеличть энергию искры (ток через такую катушку зажигания будет наиболее высоким, что примерно в 1,5-2 раза превосходит ток, который может выдать на выходе

стандартный коммутатор, таким образом, энергия катушки зажигания, которую накапливает ее сердечник будет намного выше.

Эта схема, исключает износ контактов прерывателя вследствие перегрева и обгорания, что приводит к увеличению зазоров его контактов.

Микросхему К561ЛН2 взаимозаменяема любым аналогом. Транзистор 1РР3205 можно заменить на 1РР470, 1РР350…1РР362. Микро­схему также можно заменить — на интегральный стабили­затор типа 7812.

Как корпус можно использовать корпус от неисправного коммутатора зажигания следующих автомобилей:  «Волга» или «УАЗ». Сам корпус выполняет роль радиатора для МДП-транзис­тора (правда, он можно сказать не нагревается).{jcomments on}

Для чего нужен коммутатор системы зажигания

Статья о коммутаторе системы зажигания автомобиля: для чего он нужен, как работает, развитие системы, возможные неисправности. В конце статьи — видео о том, как работает коммутатор.Статья о коммутаторе системы зажигания автомобиля: для чего он нужен, как работает, развитие системы, возможные неисправности. В конце статьи — видео о том, как работает коммутатор.

Содержание статьи:


В системе зажигания автомобиля коммутатор давно является неотъемлемой составляющей электрической части двигателя внутреннего сгорания. Задача коммутатора – обеспечить нормальное функционирование бесконтактного зажигания в ДВС.

Рассмотрим эволюцию, разновидности и основополагающие моменты в процессе работы этого модуля более подробно.

Основные принципы работы и расположение устройства в автомобиле

Коммутатор системы зажигания – небольшой, но крайне важный модуль для работы авто. Его задача – с максимальной скоростью коммутировать цепь, в которую включены вращающие датчики. Помимо этого, он отвечает за то, чтобы включать и отключать электричество в катушке зажигания.

Сигналы, которые поступают от вращающих датчиков, не удобны в использовании из-за своей слабости. Если же они аналоговые, то плохо обрабатываются. Чтобы использовать их в системе управления двигателем внутреннего сгорания (конкретно — в подсистеме зажигания), необходимо их усилить после формирования, после чего передать сигналы на индукционную катушку, на её первичную обмотку.

Современные коммутаторы сконструированы так, что в состоянии координировать работу не одной, а сразу группы катушек в составе ДВС.

Расположение коммутатора в автомобиле может быть разным — это зависит от особенностей его конструкции.Коммутатор может быть установлен совместно с блоком электроники, отвечающим за управление двигателем, или же отдельно.

Если коммутатор располагается отдельно от управляющего блока электроники, он может находиться:

  • непосредственно рядом с катушкой зажигания;
  • на модуле распределителя зажигания;
  • под капотом, на перегородке или на крыле автомобиля, чтобы за счёт размещения на металлической поверхности получить дополнительный теплоотвод;
  • рядом с электронным управляющим блоком.


Каждая конструкторская группа решает вопрос расположения коммутатора по-своему. Специалисты ВАЗа поместили его на модуле распредзажигания, инженеры «Форда» – на перегородке автомобиля под капотом, конструкторы «Ауди» – в двигательной части в районе лобового стекла, под защитой водонепроницаемого кожуха, рядом с разъёмами для подключаемых в ходе проведения диагностических работ модулей.

Также не лишним будет провести полную диагностику автомобиля с помощью персонального сканера. К примеру, это можно сделать недорогим мультимарочным устройством Rokodil ScanX.

Устройство проанализирует данные и в случае обнаружения ошибок укажет на проблемный элемент. С помощью такой диагностики можно выявить дефекты в подвеске, шинах, раме и блоке мостов. Сканер совместим с большинством автомобилей начиная с 1996 года выпуска, при наличии ODB2 разъема для подключения. Информация выводится на экран вашего телефона либо планшета с подробным описанием неисправности.

Результаты эволюции: от простой батареи до систем под управлением электроники

На заре автомобильной эры в машинах первых поколений в агрегате ДВС существовала опция зажигания от электрической батареи, реализованная на основе физического явления самоиндукции. Первые коммутаторы, то есть системы, выполняющие координирующие функции в процесс извлечения искры в блоке зажигания ДВС, были крайне просты, если не сказать примитивны, и состояли из батареи и всего лишь двух проводов. Регулирование работы несложной транзисторной схемы осуществлялось при помощи электроимпульса, подаваемого на бобину.

В своём первоначальном виде коммутатор просуществовал достаточно долго, пока не наступила эпоха электроники. Новые технологии позволили перейти от применения батарейного зажигания к иным решениям.


Современный электронный коммутатор в своей основе уже состоит из транзисторов, тиристорных схем, бесконтактных датчиков и гибридных схем.

С использованием электроники автоматическое управление электроимпульсами, идущими через катушку зажигания, дало возможность получить целый ряд улучшений и преимуществ:

  • существенно повысилась надёжность работы блока зажигания;
  • система зажигания стала функционировать без перебоев на высоких скоростях и повышенных оборотах мотора;
  • удалось получить более высокую степень сжатия, то есть, отношение рабочего объёма цилиндра двигателя к объёму его камеры внутреннего сгорания.


Со временем инженерная мысль пошла дальше, и присутствующий до того времени в схеме контактный прерыватель электрического напряжения был заменён на бесконтактный элемент. Первым агрегатом, реализованным на этом принципе, стал коммутатор ВАЗ, в котором функция зажигания реализована с применением датчика Холла.

На следующем этапе развития коммутатора система стала многоканальной, то есть, управляющей сразу целой группой катушек зажигания. Альтернативным вариантом стало монтирование автономной системы, состоящей из тандема «катушка + коммутатор» на каждой отдельной свече зажигания. Такое решение дало механикам целый ряд преимуществ:

  • искра в системе зажигания ДВС теперь создавалась более сильная, что сделало работу ДВС более надёжной;
  • присутствовавшие ранее потери мощности в трамблере удалось сначала сделать меньше, а позже и вовсе свести на нет;
  • на холостых оборотах автомобиль получил надёжный и стабильный ход;
  • расход автомобильного топлива был существенно снижен;
  • в условиях пониженной температуры окружающей среды первичный старт двигателя стал более стабильным.

Основные типы существующих коммутаторов

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

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

Из недостатков таких коммутаторов следует упомянуть то, что простота конструкции не предусматривает ограничения наибольшего достижимого числа оборотов двигателя. Это обстоятельство снижает безопасность работы технического узла.


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.

Разновидности коммутаторов

По своим функциональным особенностям коммутаторы подразделяют на три основных вида:

  • стандартный;
  • спортивный;
  • коммутатор, имеющий опцию корректировки фаз опережения зажигания.


Отличительная черта стандартного или, как его ещё называют, стокового коммутатора – его стабильность. Он строго соответствует параметрам автомобиля, в который устанавливается.

Стоковый коммутатор монтируется в машину на заводе. Как правило, производители заботятся о том, чтобы устройство могло обеспечивать максимальную надёжность и долговечность эксплуатации всего двигателя. На них, как правило, присутствует узел ограничения количества оборотов, что в ряде случаев может спасти жизни водителя и пассажиров.

Спортивный коммутатор повышает верхний предел количества оборотов мотора. Его можно монтировать в авто по желанию автовладельца. Проблема заключается в том, что выполнять такую процедуру могут лишь опытные специалисты, и установка потребует замены ещё целого ряда деталей. При этом всё равно следует помнить, что спортивный коммутатор – это риск аварии, особенно если за рулём находится неопытный водитель.

Коммутатор с корректировкой фаз выравнивает крутящий момент двигателя, компенсируя недостаток мощности. В результате автомобиль получает хорошие данные при разгоне и равномерную работу двигателя на разных скоростях.

Признаки неисправности

Если коммутатор перестаёт работать, теряется искра. В результате мотор начинает глохнуть, работает с перебоями.

Если в работе автомобиля начали наблюдаться вышеописанные проблемы, не стоит торопиться с заменой коммутатора. Искра может «теряться» и из-за некорректной работы датчика Холла, и из-за неисправности ремня ГРМ, и из-за поломки катушки зажигания. Не последней причиной может также стать проблема с электропроводкой.

Поэтому нужно сначала убедиться, что «виноват» именно коммутатор, или исключить его «вину» в неисправности.


Зачастую, если коммутатор просто демонтировать и установить, есть смысл подключить на место старого узла новый. Таким образом можно сразу понять, в нём ли причина. Если есть сомнения в исправности узла, продолжить проверку стоит на специально оборудованном стенде, который покажет не только факт неисправности, но и продолжительность электрических импульсов — после этого будет понятно, нужно ли устройство чинить, или лучше заменить.

Коммутаторы в их современном виде существенно повышают эффективность работы двигателя внутреннего сгорания во всех режимах его функционирования и улучшают эффективность запуска мотора. Взяв свое начало с простой пары проводов и катушки, этот узел эволюционировал в достаточно сложную и функциональную систему, являющуюся сегодня неотъемлемой частью двигателя.

Видео о том, как работает коммутатор:

Схема электронного коммутатора зажигания — Журнал: статьи о мототехнике на MOTO.com.ua

    Мне довольно часто встречались мотороллеры, которые стоят грудой металла из-за какого-то маленького испорченного коммутатора. Хотя в нем нет ничего сложного (я имею ввиду более старые коммутаторы 80-х годов). Если такой коммутатор прилепить вместо штатного на скутер с ограничением оборотов (а это в основном Хонды 90-х годов), то можно приподнять максимальную скорость. Хотя общая мощность двигателя немного упадет из-за отсутствия в нем той же электронной  системы опережения угла зажигания в зависимости от оборотов двигателя. Но за простоту нужно платить…
    На рисунке приведена принципиальная электрическая схема коммутатора.
    Как видно, схема очень проста и собрана практически на отечественных элементах (за исключением высоковольтного тиристора, хотя и его можно заменить подходящим по параметрам отечественным аналогом). Резистор мощностью не менее 0,25 Вт. Диоды VD2-VD4 желательно на напряжение не ниже 800-1000 Вольт. Конденсатор С2 не помешает поставить понадежнее, например на 600 Вольт, при этом емкость может быть в пределах 0,6 — 1 мкФ. Все конденсаторы бумажные, высокая надежность и напряжение пробоя у марки МБГО (и подобные), но у них большие габариты.
    А теперь пояснения к схеме. Контакт 1 подключается к датчику зажигания (маленькая катушечка возле маховика генератора), один вывод этой катушки идет на массу, второй — на вышеупомянутый контакт 1. Контакт 2 подключается к катушке зажигания (от нее еще проводок идет к свече :). Контакт 3 — это блокировка коммутатора, при закорачивании  его на массу, блокируется коммутатор и искра исчезает. Предназначен для глушения мотороллера. При выключенном зажигании он закорочен на массу. Контакт 4 подключается к контакту катушки идущей от генератора — это питание коммутатора. Контакт 5 — масса.
    В двух словах как все это работает. За несколько десятков градусов оборота маховика до верхней мертвой точки поршня, на контакте 4 появляется положительное напряжение. Конденсатор C2 начинает заряжаться по цепи VD2 > C2 > Катушка зажигания > Масса. В определенный момент на контакте 1 появляется положительный импульс с катушки-датчика зажигания, который открывает тиристор V1. Один вывод C2 получается соединен с массой и вся накопленная на нем энергия в противоположной полярности поступает на катушку зажигания. В этот момент и происходит искра.
    Немножко разбирающемуся в электронике человеку подключить данное устройство не составляет никакой сложности.

Коммутатор электронный Ваз 2108 0529.3734 ВТН

Коммутатор электронный для Ваз 2108, 0529.3734 ВТН.

Коммутатор электронный 0529.3734 применяется на карбюраторных автомобилях с бесконтактной системой зажигания.

Применяется на автомобилях ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, «Таврия» и других, в том числе иностранного производства, оснащенных аналогичными системами зажигания с датчиком Холла.

Коммутатор работает в комплекте с катушкой зажигания типа 27.3705 и распределителем 40.3706, 53.3706 или другими с аналогичными параметрами.

Данный коммутатор разработан специально для возможности установки на автомобили с электрическими цепями низкого качества и обладает повышенной помехоустойчивостью.

Имеет повышенный рабочий температурный диапазон. Надежность и соответствие техническим условиям гарантируется при температуре радиатора коммутатора до 115 °С. Данное изделие имеет осциллограммы токов и напряжений несколько отличные от традиционных, в процессе эксплуатации имеет нагрев радиатора на низкой частоте оборотов коленчатого вала двигателя, что предусмотрено. Начиная с 2007 г. коммутатор 0529.3734 обладает защитой от короткого замыкания в цепи питания датчика Холла.

Согласно требованиям к системам зажигания, коммутатор обеспечивает защиту датчика Холла* от перенапряжения путем стабилизации подаваемого на датчик напряжения.

Допускается работа коммутатора без аккумуляторной батареи.

Коммутатор сконструирован для работы по однопроводной схеме, в которой с корпусом автомобиля соединен отрицательный вывод источника питания. Рабочий режим коммутатора — S1 по ГОСТ 3940.

Коммутатор устанавливается на предусмотренное для него место в автомобиле при помощи штатных крепежных деталей и штатного разъема, при этом необходимо обеспечить надежный контакт между основанием коммутатора и корпусом автомобиля.

Технические данные:

                Диапазон рабочих температур, °С

-40 .. +100

Номинальное напряжение питания, В

12,0

Допустимые пределы напряжения питания, В (до 5 мин.)

6,0 .. 18,0

Диапазон бесперебойного искрообразования, об/мин коленчатого вала 4-тактного 4-цилиндрового двигателя

20 .. 7000

Ток коммутации, А

7,5 ± 0,2

Время безыскровой отсечки коллекторного тока, с

1 .. 2

Максимально допустимое воздействие повышенного напряжения питания длительностью до 5 мин. при частоте искрообразования более 200 Гц (6000 об/мин коленчатого вала 4-тактного 4-цилиндрового двигателя), В

25,0

 

Максимально допустимые импульсные перенапряжения положительной и отрицательной полярности, В

200,0

Простой коммутатор для контактной системы зажигания *Seriykunak.narod.ru* Сайт Сергея К.

Известно, что большая часть российского автопарка оснащена простыми контактными системами зажигания, основанными на принципе прерывания тока, протекающего через низковольтную намотку высоковольтного трансформатора, коим является катушка зажигания, при помощи механического прерывателя, представляющего собой контактный выключатель, приводимый в действие от вала распределителя зажигания.

Такая система имеет массу недостатков, ток, протекающий через первичную намотку катушки зажигания слишком высок, и в результате в прерывателе возникает искрение, неизбежно приводящее к обгоранию и оплавлению его контактов, плюс, в зимнее или осенее-весеннее время добавляется электрохимическая эрозия этих контактов. Но это еще не все, длительность искрового разряда, в результате высокого тока, протекающего через контакты прерывателя получается небольшой, 0,3-0,8 mS, а в результате некачественное поджигание горючей смеси, требуется более обогащенная смесь, плохая приемистость двигателя на низких оборотах, повышенный расход топлива. Все эти недостатки известны давно, и с тех пор как появились мощные высоковольтные транзисторы автомобильная промышленность постепенно переходит на комплектацию новых автомобилей бесконтактными электронными системами зажигания, в которых используется бесконтактный датчик зажигания, электронный коммутатор с мощным высоковольтным транзистором на выходе, а также более мощная катушка зажигания с низкоомными намотками.

Улучшить характеристики автомобиля с контактной системой зажигания можно путем установки бесконтактной системы от более новой модификации данной марки. Но этот способ относительно дорог — требуется полная замена всех элементов системы зажигания, включая датчик-распределитель, катушку зажигания, а также приобретение соответствующего электронного коммутатора. К тому же не на каждую модель старого образца можно подобрать подходящие элементы от более новых моделей. Тем не менее, значительно улучшить качество зажигания простой контактной системы можно, если между контактны прерывателем тока и штатной катушкой зажигания включить несложный транзисторный коммутатор, выходной каскад котрого выполнен на высоковольтном мощном транзисторе. При этом выигрыш, по сравнению с простой системой будет по нескольким позициям :

во-первых, уменьшится ток через контакты прерывателя и они перестанут обгорать и коррелировать, во-вторых, длительность искрового разряда увеличится примерно в два раза, что приведет к улучшению воспламенения смеси, в-третьих, в случае выхода из строя транзисторного коммутатора можно будет простой перестановкой провода вернуть систему к исходному варианту.

Принципиальная схема коммутатора показана на рисунке. Практически, это упрощенный вариант коммутатора «131.3734» от бесконтактной системы зажигания автомобиля «Волга».

При замкнутых контактах прерывателя на базу транзистора VT1 относительно эмиттера поступает отрицательное напряжение и этот транзистор открывается. Его открывание приводит к тому, что через этот транзистор и R4 на базу мощного транзистора VT2 поступает положительное напряжение, и он открывается. Ток, через него поступает на первичную намотку катушки зажигания L1. При размыкании контактов прерывателя поступление напряжения на базу VT1 прекращается и он закрывается, а в след за ним закрывается и VT2. В катушке, в контуре, состоящем из первичной намотки L1 и конденсатора С2 возникают колебания, которые наводят импульс высокого напряжения во вторичной обмотке L1. Этот высоковольтный импульс через распределитель поступает на свечу и происходит искровой разряд. Длительность искры в воздухе, от начала емкостной до конца его индуктивной фазы, составляет около 2 mS, что более чем в два раза превосходит длительность искры классической системы зажигания.

Резистор R1 не первый взгляд не нужен, но как показывает практика, при пропускании через контакты прерывателя слишком низкого тока, не всегда возникает надежный электрический контакт, и возможны пропуски в работе системы зажигания. Чтобы этого избежать вводится резистор R1, который создает необходимый минимальный ток через эти контакты.

Транзистор КТ973А можно заменить на КТ816, а транзистор КТ8109А на КТ848А.

Коммутатор собирается объемным монтажом в корпусе неисправного коммутатора от бесконтактной системы зажигания автомобилей «Волга» или «УАЗ».

Настройка заключается в подборе номинала R4 (не менее 22 Ом) и R2 (не менее 300 Ом) таким образом, чтобы при подключенной катушке зажигания и замкнутых контактах прерывателя напряжение на коллекторе VT2 было минимальным (не более 1,5 В). При этом ток через катушку будет максимальным.

Субъективно, с данным коммутатором, автомобиль движется лучше на низких оборотах, лучше трогается с места на холостом ходу.

Увеличить энергию искры можно, если установить катушку зажигания с низкоомными обмотками от автомобиля ВАЗ-08-099, но при этом нужно будет воздерживаться от длительного включения зажигания при неработающем двигателе, так как ток через катушку будет высоким и это может повредить выходной транзистор коммутатора.

                                   

                                                                                                                                       Радиоконструктор N 4, 2000, c.24-25.

 

Коммутатор электронного зажигания » Схемы электронных устройств

Достоинства электронного зажигания перед транзисторным неоспоримы, это и более качественное поджигание смеси из-за большей длительности искрового разряда, и отсутствие подгорания контактов прерывателя, и возможность использовать низкоомные катушки зажигания, выдающие значительно больший ток в нагрузке и большее высокое напряжение. К тому-же использование транзисторной системы значительно облегчает запуск двигателя при пониженных температурах.
Это особенно важно для владельцев автомобилей «Москвич», двигатели которых известны тем, что категорически отказываются запускаться при температурах окружающей среды ниже -20°С. Простой коммутатор для систем зажигания этих двигателей, но автору статьи не удалось повторить его из-за отсутствия в продаже транзистора 1Т813А. К тому-же этот транзистор не достаточно высоковольтен, и в его коллекторной цепи требуется включение стабилитронов, ограничивающих коллекторное напряжение.

В результате общая надежность схемы снижается. В тоже время в продаже часто встречаются транзисторы для выходных каскадов строчной развертки телевизоров — КТ838 и КТ848. Teм более, что выходные каскады коммутаторов промышленного производства для бесконтактных систем зажигания автомобилей «Волга» и «УАЗ» сделаны на этих транзисторах.

Принципиальная схема простого коммутатора на основе КТ848 показана на рисунке. Фактически это электронный ключ с мощным выходом. Поскольку КТ848 транзистор n-p-n проводимости катушка зажигания включается в его коллекторной цепи, а открываться транзистор должен при замкнутых контактах прерывателя (клемму «Д» на общий провод), используется инвертор на транзисторе VT1. Поскольку транзисторы КТ848 и КТ838 рассчитаны на коллекторное напряжение до 1000В, никаких защитных средств на выходе не требуется.

Коммутатор монтируется в любом подходящем металлическом корпус, например от неисправного коммутатора от бесконтактной системы. Конструкция должна предусматривать теплоотвод VT2.

При использовании коммутатора совместно с штатной катушкой зажигания Б115 от «Москвича» вариатор (добавочное сопротивление) этой катушки не используется, а включение как показано на рисунке. Вариатор был необходим в контактной системе для уменьшения подгорания контактов прерывателя из г большого коммутируемого тока.

Лучшие результаты можно получить с низкоомной катушкой от «Волги» Б114 (или Б116). Её включение показано на рисунке внизу. Здесь для ограничения тока через транзистор необходим вариатор от «Волги» сопротивлением 0,52 ом (используется сопротивление между
клеммами «К» и «С» вариатора, клемма «+» остается свободной).

В системе с высокоомной катушкой можно использовать как 1СТ838 так и КТ848, в системе с низкоомной — желательно КТ848 из-за его более высокого допустимого коллекторного тока.

Автомобильный коммутатор принцип работы

По конструкции первые коммутаторы представляли собой пару проводов и блок питания. Теперь коммутатор — сложный узел в системе зажигания. Устройство продолжало эволюционировать — сейчас коэффициент выжигания топлива очень высок. Современные коммутаторы могут работать на низкооктановом бензине и повышают отдачу мотора на пониженных оборотах.

Что такое коммутатор в машине?

Этим термином называют устройство, отвечающее за появление искры. Искра возникает в блоке зажигания, а коммутатор в автомобиле — блок, координирующий этот процесс. Система зажигания делится на две составляющие — контрольный блок и блок, где происходит искровой разряд. Управляющая система контролирует момент появления искры, а исполняющий блок занимается ее образованием.

Прежде на автомобилях была система розжига горючего с батарейным зажиганием. В ее основе лежал принцип самоиндукции. Такая система работала долго — до появления принципиально иной элементной базы. У неё несложная транзисторная схема. Регулирование производится при помощи тока, проходящего по бобине. Основной принцип остался неизменным — коммутаторы по-прежнему работают на электромагнитной индукции.

Для чего нужен коммутатор зажигания?

Транзистор снижает нагрузку на прерыватель. Сила тока при этом многократно увеличивается. Система работает надежнее — без перебоев на повышенных оборотах, а значит, и на больших скоростях. Увеличилась степень сжатия силового агрегата. Характеристики зажигания улучшились благодаря устройствам, работающим как на транзисторной, так и на тиристорной схемах.

Поэтому батарейное зажигание оказалось полностью вытеснено, хотя до некоторого времени было доминантом. Кроме того, инновации позволили отказаться от контактных прерывателей.

Принцип работы коммутатора системы зажигания

Назначение коммутатора в системе зажигания — управление напряжением, которое проходит по сигналам, поступающим с ЭБУ. При вращении коленвала распределительный датчик создает импульсы, которые поступают на переключатель. Он формирует импульсы в катушке зажигания (первичная электрообмотка). Потом он появляется во вторичной электрообмотке. Напряжение поступает на основной распределительный контакт, потом по проводке идет на свечи, образующие искру.

Когда коленвал увеличивает обороты, контроль над регулировкой угла опережения зажигания берет на себя центростремительный регулятор. При изменении нагрузки на силовой агрегат эту функцию выполняет вакуумный регулятор. Использование транзисторов позволяет уменьшить нагрузку на прерыватель — сила тока при этом, наоборот, увеличивается. Это даёт усовершенствованным системам ряд преимуществ:

  • степень сжатия увеличивается;
  • вся система зажигания работает дольше;
  • система может нормально работать при больших нагрузках на мотор.

Каким может быть коммутатор в автомобиле?

Современные коммутаторы эффективны и надежны благодаря микропроцессорам. Сейчас в магазинах продают разные модели. Все коммутаторы можно поделить на:

  1. Транзисторные. Имеют контакты, которые могут обгореть или просто износиться. Это значит, что срок службы у них небольшой.
  2. Тиристорные. Похожи на транзисторные, но имеют одно отличие — высокое напряжение возникает в конденсаторе. Когда система активируется, конденсатор подключается к катушечной обмотке. При следующем разряжении возникает искра.
  3. Гибридные. Здесь есть кулачковый трамблер. Электронная часть включает в себя коммутатор и катушку. Это гибрид электроники и механики. За счет электронных элементов этот узел надёжнее и экономичнее. Датчики здесь заменены кулачками, подсоединяются они просто. Конструкция удобна — ведь когда свитч выходит из строя, можно переключиться на старую катушку. Потом запускается кулачковое зажигание.
  4. Бесконтактные — самые эффективные устройства. Их параметры намного выше показателей коммутаторов другого типа. С началом применения электроники производители начали отказываться от контактов — сигналы стали передаваться от датчика Холла.

Датчики сыграли роль в улучшении процесса образования искры — перебои прекратились, погрешность воспламенения горючего в правом цилиндре уменьшилась. Проблема зависимости угла опережения от частоты оборотов двигателя осталась, но и она была решена при помощи микроконтроллерной системы. Устройства, в которые она интегрирована, получают сигнал с датчика на вход Х1. Здесь его обработкой занимается микроконтроллер, определяющий момент активации и деактивации катушки.

Как определить неисправность коммутатора в машине?

Выявить поломки у устройств нового типа несколько сложнее, чем у одноконтактных. Лучше отвезти машину в СТО. Признаки поломок таковы:

  • мотор перестал запускаться, искры нет;
  • двигатель постоянно глохнет;
  • силовой агрегат работает неустойчиво.

Для проверки используют вольтметр — при включенном зажигании его стрелка должна располагаться посередине шкалы. Когда питание перестает поступать, она отклоняется в правую сторону. Если все происходит так, прибор находится в рабочем состоянии.

Если вольтметра нет, проверяют узел при помощи сигнальной лампочки. Один из проводов подсоединяется к массе, второй — к первой коммутаторной клемме. Если устройство рабочее, лампочка загорится.

Появление коммутатора — следствие эволюции системы зажигания. По мере её развития и возникли многоканальные устройства, которые сильно облегчают жизнь нынешним автовладельцам.

Характерной особенностью автомобиля можно считать его быстрое моральное старение, но долгую жизнь. Самое современное сегодня авто, как минимум через два года будет уже уступать другим, более новым, с улучшенными характеристиками, машинам. Но и сейчас на дорогах встречаются автомобили прошлого века. Поэтому не просто интересно, но порой и необходимо, знать хотя бы в общих чертах, что собой представляют подобные транспортные средства, их устройство, особенности, в том числе и такую вещь, как простой коммутатор зажигания, значительно изменивший возможности машины.

Что собой представляет и каков принцип работы коммутатора зажигания

Ещё на самых первых автомобилях для поджигания горючей смеси использовались системы батарейного зажигания, функциональная схема которой приведена на рисунке

Указанный рисунок позволяет понять, что ее работа основана на принципе самоиндукции. При разрыве цепи протекания тока в обмотке бобины 3, во вторичной наводится высоковольтная ЭДС, вызывающая появление искры на контактах свечи 2. Разрыв цепи вызывается размыканием контактов прерывателя 6.

Не касаясь достоинств или недостатков, следует отметить, что такая схема работала на автомобиле долгое время. И только появление новой элементной базы, дало толчок дальнейшему развитию подобного устройства, сохранив первоначальный принцип его работы.

Электронный коммутатор зажигания – следующий шаг в развитии

Самый простой и напрашивающийся вариант – использование транзисторных ключей для управления токами, протекающими через катушку зажигания. Так появился электронный коммутатор напряжения. Схема подобного простого устройства приведена ниже:

Коммутатор не влияет на первоначальный принцип работы, основанный на электромагнитной индукции. Роль электронных ключей, в качестве которых использованы транзисторы VT1 и VT2, заключается в том, чтобы уменьшить нагрузку на контакты прерывателя S1 и увеличить ток, протекающий через обмотку катушки L1. Следствием такого технического решения стало:

  • повышение надежности работы всей системы зажигания;
  • обеспечение возможности ее работы на больших оборотах двигателя и при высокой скорости движения;
  • повышение степени сжатия.

Каким может быть коммутатор системы зажигания

Приведенная выше схема коммутатора – лишь один из вариантов, как может быть реализовано устройство зажигания. Это выполняется с использованием:

  1. транзисторов;
  2. тиристоров:
  3. гибридных элементов;
  4. бесконтактных датчиков.

Транзисторная схема коммутатора рассмотрена выше, тиристорная схема использует накопление энергии в конденсаторе, а не в электромагнитном поле катушки зажигания. В ходе работы тиристорной системы, при поступлении управляющих сигналов, схема подключает заряженный конденсатор к обмоткам катушки, через которую он и разряжается, вызывая появление искры. Не касаясь достоинств и недостатков, которыми обладает та или иная схема, достаточно сказать, что любое подобное устройство обеспечивает значительное улучшение всех параметров системы зажигания, а коммутатор со временем вытеснил обычное батарейное зажигание.

Однако необходимо отметить и ещё один этап развития системы, и коммутатора в частности. Использование электронных компонентов и введение в конструкцию автомобиля коммутатора, позволило со временем отказаться от контактного прерывателя напряжения и заменить его бесконтактным датчиком. Такая система, в отечественных автомобилях, впервые была применена в машинах ВАЗ, в частности ВАЗ 2108. Подобный принцип работы, когда коммутатор получает сигналы от специального узла, на ВАЗ 2108 реализован с использованием датчика Холла.

При рассмотрении вариантов, каким может быть устройство коммутатора, нельзя обойти вниманием развитие самой системы зажигания. Основной принцип, который реализуется при ее построении – повышение надежности и эффективности работы всей системы. Достигается это применением микропроцессорных систем, использующих показания многочисленных датчиков. Для работы с такими системами требуется, как минимум, двухканальный коммутатор, а в последнее время и отдельная катушка, и коммутатор на каждую свечу.
Такой подход – двухканальный коммутатор (в дальнейшем и многоканальный) позволяет обеспечить:

  • более мощную искру;
  • исключение потерь в трамблере;
  • стабильный холостой ход;
  • улучшенный пуск при пониженной температуре;
  • снижение расхода топлива.

Стоит отметить, что двухканальный коммутатор позволяет избавиться от бегунка.

Как определить неисправность коммутатора зажигания

Введение в конструкцию автомобиля коммутатора зажигания, особенно на отечественных авто семейства ВАЗ, позволило повысить их надежность. И хотя первым серийным автомобилем с электронной системой зажигания был ВАЗ 2108, подобные устройства стали ставиться на многих других машинах, в первую очередь на классику. Однако использование такого достаточно сложного изделия привело к тому, что найти возникающую неисправность, а также проверить и отремонтировать коммутатор стало возможным по большей части только в условиях специализированных центров.
Внешними признаками, свидетельствующими, что появилась неисправность, могут быть:

  1. двигатель не заводится, искры на свечах нет;
  2. мотор заводится, но глохнет через несколько минут;
  3. мотор работает неустойчиво, если коммутатор заменить на заведомо исправный, дефект устраняется.

Самый простой способ выявить неисправность и проверить коммутатор, как уже отмечено, – установить заведомо исправный. Из-за достаточно низкого качества коммутаторов, поступающих на комплектацию автомобилей семейства ВАЗ, в том числе и ВАЗ 2108, водителям приходится возить с собой дополнительные коммутаторы для замены отказавшего. Однако существует и косвенный принцип оценки, позволяющий проверить работоспособность изделия и выявить его неисправность.

Для этого можно воспользоваться показаниями вольтметра в комбинации прибора. Надо включить зажигание, при этом стрелка установится посередине шкалы, а немного погодя качнется вправо (из-за отключения питания катушки при неработающем двигателе). Такое поведение стрелки свидетельствует, что неисправность в коммутаторе отсутствует.
В том случае, когда вольтметра нет, чтобы проверить зажигание, потребуется контрольная лампа. Один ее конец присоединяется на массу, другой – к выходу катушки, соединенному с клеммой 1 коммутатора. Если включить зажигание, то при исправном коммутаторе через некоторое время лампа станет гореть ярче.

Однако, в некоторых случаях, неисправность зажигания не связана с отказом коммутатора. Надо проверить состояние проводов, в первую очередь контакт с массой и состояние разъемов. Также необходимо проверить датчик Холла.

Появление в конструкции автомобиля, в том числе и отечественного ВАЗ 2108, коммутатора напряжения, явилось закономерным результатом развития системы зажигания. Дальнейшим ее улучшением стало использование сначала двухканальных, а затем многоканальных коммутаторов для повышения эффективности работы.
» alt=»»>

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:

  • транзисторные, их схема показана ниже;
  • тиристорные, характеризуются накоплением энергии в конденсаторе вместо электромагнитной катушки зажигания;
  • гибридные с применением кулачков;
  • бесконтактные, именно они применяются в подавляющем большинстве современных автомобилей.

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 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.

Бесконтактные коммутаторы

С введением в систему зажигания электронных приборов, производители авто со временем начали отказываться от контактных коммутаторов. Прерыватели напряжения стали заменяться бесконтактными датчиками. Как работает такой коммутатор? Все довольно просто: устройство теперь получает сигналы от узла под названием датчик Холла. Кстати, на отечественных автомобилях бесконтактные коммутаторы впервые начали применяться для ВАЗ 2108.

При использовании датчиков пропали перебои в искрообразовании, уменьшилась погрешность между моментом поджига горючей смеси в правом и левом цилиндре. Но никуда не делась проблема поиска оптимальной зависимости угла опережения зажигания от оборотов агрегата. Эту проблему помог устранить коммутатор с опережением угла зажигания с микроконтроллерной системой.

В них сигнал с электронного датчика подается на вход Х1. В этом устройстве обработка сигнала выполняется микроконтроллером, который определяет момент включения-выключения катушки. Ее коммутацию определяют транзисторные ключи, которые управляют сигналом контроллера. В результате график угла опережения выглядит таким образом:

Двухканальный коммутатор

Двухканальный коммутатор можно сделать и своими руками. Для этого не нужно обладать углубленными познаниями в электротехнике или быть хорошим механиком. Зато незначительные поправки в системе зажигания обеспечат ее бесперебойную работу в различных условиях езды. Одноконтактные коммутаторы давно устарели. А переоборудованный вариант сразу позволит почувствовать его преимущества. Итак, нужно будет выполнить следующий порядок действий:

  • снимаем крышку трамблера;
  • отключаем высоковольтный привод с катушки;
  • при помощи стартера выставляем резистор перпендикулярно агрегату;
  • делаем метку на трамблере и двигателе в месте его совпадения с серединой трамблера;
  • снимаем старый трамблер, предварительно открутив крепления;
  • отключаем привод, идущий от катушки к трамблеру;
  • берем новый трамблер, снимаем с него крышку и устанавливаем на двигатель согласно метке;
  • фиксируем крепежную вилку, надеваем крышку с приводами;
  • меняем катушку на новую и подключаем к ней провода;
  • теперь можно заводить двигатель.

Конечно, процедура займет некоторое время, ведь многие действия будут связаны с электрикой автомобиля. Но двухканальный коммутатор зажигания позволит легче заводить машину, а заодно – экономить топливо и поддерживать ресурсы двигателя.

Как выявить неисправности в коммутаторе

Несмотря на явные преимущества более новых коммутаторов, они имеют один недостаток: выявить проблему в их работе сложнее, чем в случае с одноконтактными устройствами. Особенно эта проблема касается тех водителей, которые установили новые коммутаторы на свой автомобиль. Как правило, неисправности в двухконтактных или электронных коммутаторах можно выявить только в условиях специализированных сервисных центров. Но следует обращать внимание также на явные признаки в работе систем зажигания:

  • не заводится двигатель, на свечах нет искры зажигания;
  • агрегат глохнет через несколько минут после того, как завелся;
  • неустойчивая работа двигателя.

Если наблюдается хотя бы один из этих признаков, значит стоит заменить прибор на исправный.

Также исправность прибора можно проверить и с помощью вольтметра. При включении зажигания стрелка должна установиться посредине шкалы. Затем она при отключении питания качнется вправо. Данные показатели прибора будут свидетельствовать о нормальной работе коммутатора.

Можно использовать и самодельный прибор для проверки коммутатора. Он являет собой контрольную лампу, которую легко можно сделать своими руками. Один конец лампы присоединяется на массу, второй – к выходу катушки. Если зажигание включить, то при исправности устройства через непродолжительный отрезок времени лампа станет гореть немного ярче.

Электронный выключатель зажигания EIS для Mercedes-Benz

Электронный выключатель зажигания EIS для Mercedes-Benz | XeMODeX Inc. Дом