Бесконтактная система зажигания.
есконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.
• К фото номер 1: Схема бесконтактной системы зажигания.
1: свечи зажигания
2: датчик-распределитель
3: распределитель
4: датчик импульсов
5: коммутатор
6: катушка зажигания
7: монтажный блок
8: реле зажигания
9: выключатель зажигания
• А — к клемме генератора.
Бесконтактная система зажигания
Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно-воздушной смеси.
Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания, распределитель и конечно свечи зажигания. Распределитель соединен со свечами и катушкой зажигания с помощью проводов высокого напряжения.
Схема бесконтактной системы зажигания
В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогично контактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.
Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.
Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).
Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.
Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.
Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.
Принцип работы бесконтактной системы зажигания
При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.
При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.
При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.
Признаки неисправности датчика Холла
В ситуации, когда двигатель автомобиля перестал запускаться либо запускается и глохнет или троит на холостых автовладельцу нужно точно и быстро определить причину неисправности.
В некоторых случаях виновником таких проблем с двигателем может быть установленный в трамблере (распределителе зажигания) датчик Холла.
На примере бесконтактной системы зажигания карбюраторного двигателя 21083 автомобиля ВАЗ 21083 (21093, 21099) попробуем определить признаки неисправности датчика Холла для того чтобы либо сразу исключить его из перечня неисправностей, приводящих к перебоям в работе двигателя, либо идти в магазин за новым для замены.
Признаки неисправности датчика Холла
1. Нет искры на свечах зажигания.
Двигатель в таком случае вообще не запускается (даже не схватывает). Водитель крутит стартером коленчатый вал, а вспышек в цилиндрах нет. Возможно как раз и вышел из строя датчик Холла, так как он ключевое звено в искрообразовании. Ведь «сжечь» его можно совершенно случайно и незаметно для себя. Например, сняв наконечник высоковольтного провода со свечи зажигания при работающем двигателе.
Для проверки вытаскиваем наконечник центрального высоковольтного провода из крышки трамблера, подносим его к «массе» (например, к двигателю) на расстояние 7-10 мм (более правильно будет вставить в наконечник исправную свечу и положить ее на двигатель). Включаем зажигание. Помощник прокручивает двигатель стартером, а мы наблюдаем за искрой. Если искра есть, с датчиком Холла все в порядке. Причину исчезновения искры тогда следует искать в крышке трамблера, бегунке, высоковольтных проводах или свечах зажигания.
Если искры нет, снимаем колодку с датчика Холла. Центральный бронепровод катушки подносим к «массе» (способом описанным выше). Включаем зажигание. Касаемся отрезком провода на ней вывода черно-белого провода («масса») и зеленого (импульс на коммутатор). В момент касания должна проскакивать искра между наконечником центрального бронепровода с катушки и двигателем («массой»). Если все так, датчик Холла исправен, если искры нет, то для надежности можно провести еще одну проверку и в случае чего заменить датчик. См. «Проверка датчика Холла».
Следует отметить, что подобные проверки возможны если исправна катушка зажигания. См. «Проверка катушки зажигания ВАЗ 2108, 2109, 21099».
2. Искра есть, но двигатель троит и глохнет.
В таком случае скорее всего она проскакивает не своевременно. Так как в магнитном поле датчика Холла вращается стальной экран с четырьмя прорезями причину проблемы стоит поискать в этой конструкции. Возможно экран погнут или отвалился магнит датчика, или опорная пластина повреждена (плохо закреплена). Тут поможет только визуальный осмотр. Необходимо снять крышку с трамблера, защитный экран и осмотреть датчик Холла. Поврежденные детали нужно заменить новыми или заменить трамблер целиком.
Примечания и дополнения
— Несколько слов о работе датчика Холла, так как зная его принцип действия можно эффективно диагностировать связанные с ним проблемы в системе зажигания двигателя автомобиля. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла, когда магнитное поле проводника изменяется при прохождении в нем специального экрана с прорезями. Подробнее «Устройство и принцип действия датчика Холла».
— Существует несколько особенностей снятия-установки датчика Холла на трамблер. Подробно о них «Как своими силами снять и заменить датчик Холла?».
— На эффекте Холла работают и некоторые другие датчики в автомобиле. Например, датчик скорости.
Зажигание на двух датчиках Холла: что это, зачем нужно и как поставить на УАЗ?
Всем привет! Дабы не разбивать тему на несколько записей попробую собрать всё в одном месте.
Как ясно из темы, сегодня поговорим о, так называемом, «подводном» зажигании.
1 Зачем это нужно?
Увеличивается мощность искры и исключается бегунок-распределитель из трамблера.
2 Как это работает?
Система с датчиком Холла устроена так: В самом датчике есть прорезь, и вот когда через эту прорезь проходит какая-нибудь железка датчик выдаёт сигнал, но сигнал слабый, и для искры его не хватит, поэтому он поступает на коммутатор, там усиливается и с коммутатора попадает на катушку. Последняя выдаёт искру:
3 Как всё соединяется?
Соединяется, всё так:
В упрощенном варианте схему можно описать так:
Всё завязано на коммутаторе. К коммутатору подводится “+12V”, “- земля”, тремя проводами подключается датчик Холла и один управляющий провод выходит на катушку (всего шесть проводов). Кроме того, к катушке тоже необходимо подвести “+12V”.
4 Как будем собирать мы?
Мы будем собирать так называемую двухканальную схему. То есть, в трамблер поставим два датчика Холла, соответственно два коммутатора и две двухискровые катушки. Делать так будем для того, чтобы избавиться от бегунка распределителя в трамблере.
5 Что купить?
Всё довольно просто, в трамблер вместо контактов или индуктивного датчика устанавливаются на самодельной площадке под углом 90 градусов друг к другу два датчика Холла. Датчики устроены так, что при проведении через прорезь в них железной полоски (даже отвертки) они формируют импульс, который усиливается коммутатором и поступает на катушку (искра на свечах образуется в момент выхода шторки из датчика!). Каждый датчик у нас будет работать на два цилиндра (1-4 и 2-3 соответственно).
У нас четыре цилиндра, следовательно, нужно два датчика Холла, два коммутатора, две катушки и комплект проводки, чтобы всё соединить. Всё остальное делается руками.
Датчик Холла. В магазине просим от ВАЗ 2108-2109:
В принципе, нам подойдут любые, но для эстетов, я всегда просил продавца принести штук пять-десять и выбирал датчики с самым сильным магнитом (вставлял в щель датчика брелок с ключами и выбирал тот датчик, который сильнее удерживал ключи магнитом).
Коммутаторы. Также просим от ВАЗ 2108-2109:
Бывают 6-ти и 7-ми контактные, нам без разницы седьмой контакт используется для тахометра и нам не нужен.
Катушки зажигания просим двухискровые от Оки или Волги:
Нам нужны, именно, двухискровые, так, чтобы каждая катушка работала на два цилиндра (1-4 и 2-3 соответственно).
Комплект проводки просим от ВАЗ 2108-2109:
В каждом комплекте два разъема на коммутатор и один на датчик. Если разъемы датчика будете оставлять, то нужно докупить отдельно ещё один разъем для подключения датчика Холла. Я их убрал.
Закупились, теперь приступаем к внедрению:
6 Как установить?
А) Доработка трамблера.
Датчики Холла нужно установить в трамблер. А на вращающемся роторе закрепить железную шторку с прорезями.
Изготавливаем площадку под крепление датчиков, строго под углом 90 градусов. Датчики старайтесь максимально отодвинуть от центра, для большей чёткости работы, учитывая их движение относительно корпуса (вакуумное опережение).
Шторку делаем из листа железа и закрепляем её на роторе. Железку ищем не сильно тонкую (чтобы не погнуло) и не сильно толстую (не пройдёт в прорезь датчика). Обязательно, чтобы магнитилась.
Оптимальным, считается соотношение площади шторки и площади выреза 2:1, то есть два выреза по 60 градусов и сама бабочка: два крыла по 120 градусов. Но такую мы не вставим в трамблер, поэтому делаем вырезы больше, чтобы шторка с ротором вставилась в трамблер, пройдя одним крылом между датчиков. Бабочку к ротору я просто припаял.
При сборке трамблера старайтесь избавиться от люфтов, особенно продольного, потому как щель в датчиках небольшая, и всякое гуляние бабочки легко его разобьет!
Еще один вариант шторки, не такой чувствительный к продольному люфту в трамблере:
(но тут уже без токаря не обойтись)
От штатных пластмассовых разъемов датчиков я отказался, и впаял один 10-ти контактный по центру крышки, но это так, для эстетики.
Б) Установка коммутаторов.
Коммутаторы я у себя установил в кабине, на задней стенке за водительским сиденьем. Подальше от сырости
В) Катушки зажигания.
Я поставил на клапанной крышке, приварив три болта М8 и площадки под катушки.
7. Подключаем всё по этой схеме:
Вольтметр рекомендую подсоединять именно сюда, чтобы наглядно видеть, сколько вольт у нас на зажигании.
Покручивая трамблер, устанавливаем момент зажигания и … наслаждаемся работой двигателя)))
8. Цены (на момент марта 2019г.):
1) два датчика Холла: 2х150руб. = 300руб.
2) две катушки двухискровые: 2х650руб. = 1300руб.
3) два коммутатора ВАЗ (6 контактные): 2х400руб = 800руб.
4) 1 комплект проводки на зажигание от ваз 2108: 250руб.
5) трамблер у меня был, поэтому: 0руб.
Итого: 2650руб.
9 Какие варианты?
Вариант №1. Можно просто поставить один датчик Холла, один коммутатор, оставить бегунок распределитель в трамблере и стандартную катушку. Но тогда в бабочке делаем четыре отверстия (будет 4 лепестка)
Вариант №2. Можно вместо двух обычных коммутаторов поставить один двойной (у нас в магазинах я такой не нашел)
Вариант №3. Можно вместо двух двухискровых катушек поставить одну четырёхискровую (модуль)
Вариант №4. Экзотический. Можно вместо датчиков Холла оптические датчики поставить (ставил лично в молодости на мотоциклы, работает чётче, и не реагирует на магнитные поля (для УАЗа неактуально), делал из оптопары от компьютерной мышки), но это для тех, кому уж совсем заняться нечем.
Проверка датчика Холла и его замена
Датчик Холла – это один из важнейших элементов бесконтактной системы зажигания бензиновых двигателей. Малейшая неисправность этой детали приводит к серьезным неполадкам в работе мотора. Поэтому, чтобы не допустить ошибки при диагностике, важно знать, как проверить датчик Холла и при необходимости заменить его.
Этот материал мы разделили на две части: теоретическую (назначение, устройство и принцип работы датчика Холла) и практическую – признаки неисправности, методы проверки и способы замены.
А перед тем, как проверять датчик Холла на наличие неисправностей, давайте разберемся с его назначением и принципом работы.
Датчик Холла (он же датчик положения распредвала) является одним из главных элементов трамблера (прерывателя-распределителя). Он находится рядом с валом трамблера, на котором крепится магнитопроводящая пластина, похожая на корону. В пластине столько же прорезей, сколько цилиндров в двигателе (см. рисунок выше). Внутри датчика имеется постоянный магнит.
Принцип работы датчика Холла следующий: когда вал вращается, металлические лопасти поочередно проходят через прорезь в датчике. В результате этого вырабатывается импульсное напряжение, которое через коммутатор попадает в катушку зажигания и, преобразуясь в высокое напряжение, подается на свечи зажигания.
Датчик Холла имеет три клеммы:
-одна соединяется с «массой»,
-ко второй подходит плюс с напряжением около 6 В,
-с третьей клеммы уходит преобразованный импульсный сигнал на коммутатор.
Неисправности у датчика Холла проявляются по-разному. Даже опытный мастер не всегда сразу выявит причину неполадок двигателя.
Вот несколько самых распространенных симптомов:
-Мотор плохо заводится или не запускается вообще.
-На холостом ходу в работе двигателя появляются перебои и рывки.
-Машина может дергаться при движении на повышенных оборотах.
-Силовой агрегат глохнет во время движения.
При появлении одного из этих признаков, необходимо в первую очередь проверить исправность датчика Холла.
Также не стоит исключать из вида и другие неисправности системы зажигания, встречающиеся в автомобилях.
Существует несколько способов, чтобы проверить исправность датчика Холла.
Каждый автомобилист может выбрать для себя наиболее подходящий вариант:
— Взять для проверки рабочий датчик у соседа или на автомобильной разборке и установить его вместо «родного». Если проблемы двигателя исчезнут, значит, придется покупать новую деталь.
— При помощи тестера можно измерить напряжение на выходе датчика. В исправном устройстве напряжение будет изменяться от 0,4 В до 11 В.
— Можно создать имитацию датчика Холла. Для этого с трамблера снимают трехштекерную колодку. Затем включают зажигание и отрезком провода соединяют выходы 3 и 6 коммутатора. Появление искры свидетельствует о выходе датчика из строя.
Обычно замена датчика Холла выглядит следующим образом:
— Прежде всего, трамблер снимается с машины.
— Далее снимается крышка трамблера и совмещается метка механизма газораспределения с меткой коленвала.
— Запомнив положение трамблера, нужно открутить крепежные элементы гаечным ключом.
— При наличии фиксаторов и стопоров, их также следует извлечь.
— Вал вытаскивают из трамблера.
— Осталось отсоединить клеммы датчика Холла и открутить его.
— Оттянув регулятор, неисправная деталь осторожно вынимается через образованную щель.
— Новый датчик Холла устанавливается в обратной последовательности.
Проверка работоспособности датчика Холла позволяет не только точно определить причину отказа двигателя. Благодаря простым приемам автомобилист сэкономит свое время на ремонт, а также исключит ненужную трату денег.