Коммутатор контактно транзисторной системы зажигания. Устройство контактно-транзисторной системы зажигания. Работа контактно-транзисторной системы 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.

Система зажигания в двигателе внутреннего сгорания воспламеняет смесь топлива и воздуха в цилиндрах. Электронное зажигание направляет электрический ток на каждую свечу зажигания, когда ему нужно стрелять. Он имеет много преимуществ по сравнению с системами с механическим включением зажигания.

Перемещение деталей в любом механизме изнашивается с течением времени, когда детали размалываются друг против друга. Это происходит независимо от того, насколько хорошо смазана система. У электронного зажигания нет движущихся частей. Вся работа системы зажигания осуществляется твердотельной электроникой. Это повышает надежность и снижает требования к обслуживанию. Это приводит к более длительному ожидаемому сроку службы для электронной системы зажигания.

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.

Электронное зажигание не зависит от диапазона факторов, которые механически синхронизированы для синхронизации зажигания свечей зажигания. Это приводит к универсальному лучшему времени для двигателя при использовании. Усовершенствования синхронизации имеют несколько преимуществ для работы двигателя. Лучшая синхронизация почти гарантирует, что двигатель запускается с первой попытки. Топливная и воздушная смесь сжигаются в оптимальное время. Это дает более чистый ожог и увеличивает мощность двигателя.

Электронная система зажигания обеспечивает экологические преимущества по сравнению с механическим временем зажигания. Это в основном связано с операционными улучшениями. Увеличение мощности от системы синхронизации приводит к улучшению экономии топлива. Более чистое сгорание топлива и воздуха в цилиндре приводит к незначительному загрязнению выхлопных газов двигателя. Оба они обеспечивают денежную оценку, превышающую экологические улучшения. Лучшая экономия топлива приводит к тому, что тратит меньше денег на топливо.

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.

Как определить неисправность коммутатора зажигания

Улучшение выхлопа повышает способность автомобилей проходить испытания на выбросы. Теория и тестирование системы зажигания. За последние 20 лет полностью исчезли системы зажигания для большинства малых производителей двигателей с воздушным охлаждением. В системе стиля точки магниты маховика вращаются мимо ножек якоря зажигания. Сама арматура состоит из двух отдельных обмоток медной проволоки - первичной и вторичной - одной раны поверх другой. Основная физика говорит нам, что при прохождении магнитного поля через проводник создается поток электронов.

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 h21э . У различных типов транзисторов это значение колеблется от единиц до сотен раз.

Однако поток электронов возникает только тогда, когда у нас есть полная схема. Это означает, что точки должны быть закрыты. Мы также говорим, что чем быстрее движение между полем и проводником, тем больше выход. Помните класс науки в начальной школе? В какой-то момент вашей школьной карьеры предприимчивый учитель обернул медный провод вокруг гвоздя и зацепил концы проволоки сухой батареей. Несколько скрепки мгновенно привлекли гвоздь и упали, когда аккумулятор был отключен. Затем поток электронов через проводник вызывает магнитное поле.

Когда точки близки, поток электронов создает магнитное поле вокруг первичного. Это поле также охватывает вторичное. Теперь точки открываются, прерывают цепь и сворачивают поле через первичный. Обтекание поля само по себе - это движение, как вращающееся магнитное поле маховика. Это движение со скоростью намного больше, чем маховик может вращаться - рядом со скоростью света. Быстрое коллапсирующее поле разрывается через вторичную обмотку, которая имеет шестьдесят витков провода на каждый оборот первичной обмотки - эффективно генерируя 60-кратное напряжение, создаваемое в первичной обмотке.

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)

То есть мы заменяем механический переключатель электронным. Отсутствие движущихся частей, отсутствие дуги, отсутствие регулировок и надежная надежность. Теперь, когда у нас есть представление о том, как все это работает, давайте посмотрим на мясо и картофель того, что требуется для создания хорошей искры.

Магнит маховика должен генерировать достаточное магнитное поле для запуска цепочки событий в движении. Справедливый тест - держать маховик на краю с магнитом вверх. Поместите лезвие отвертки с прямым лезвием 10 # 3 на магнит. Магнит должен иметь достаточную прочность, чтобы удерживать отвертку прямо.

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.

Толстые масла в зимний день или тяжелая паразитная нагрузка могут вызвать проблемы. Здесь также играют клиенты. Свеча зажигания является основным элементом уравнения. Это одна из причин, по которой старые вакуумные трубки в радиоприемниках должны были прогреваться до того, как радио будет работать. Электроны также легче излучаются с острым краем, чем с круглым. Свеча зажигания начинает требовать все больше напряжения, поскольку край центрального электрода становится менее определенным.

Катушка зажигания, вероятно, самая легкая вещь для проверки, и, следовательно, первое, что нужно проверить, приступая к устранению неполадок системы зажигания. Открутите двигатель и следите за искрою в окне тестера. Проще, как кажется, это довольно всеобъемлющий тест. Зазор между электродами измерителя составляет 166 мм. Добавьте все это, и у нас есть напряжение, которое нужно сэкономить. Поскольку температура катушки может усугубить незначительные дефекты катушки, которые обычно не были бы фактором, такой же тест можно выполнить на теплом двигателе.

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.

Прикрепите тестер в соответствии с свечой зажигания и запустите двигатель. Когда двигатель выключится, загляните в окно. Если искра присутствует, проблема не в вашей катушке зажигания. Кстати, этот тест подчеркивает, что катушка намного превышает спрос, который она увидит в процессе эксплуатации.

Один дополнительный тест, который вы можете выполнить. Проверьте сопротивление вторичного контура при комнатной температуре. Прикрепите измерительный провод омметра к зажиму свечи зажигания высоковольтного провода, а другой к стеклу ламинирования. Если бесконечно, существует внутренняя разомкнутая цепь. Если бесконечность и двигатель работают, ваша проблема заключается в внутреннем разрыве провода высокого напряжения, плохой привязке клеммы свечи зажигания или неправильном сопряжении высокого напряжения, ведущего к катушке.

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.

Штифт в корпусе катушки накидывает провод. Если штырь не контактирует с сердечником провода, то не будет непрерывности. У катушки часто будет достаточно доступного напряжения, чтобы перепрыгнуть зазор, поэтому вы видите искру. Внутренняя дуга, которая возникает в высоковольтном свинце, в конечном итоге создаст достаточное сопротивление, которое пострадает в работе системы зажигания.

Теперь, как насчет некоторых из тех старых рассказов жен, которые просто не верны. Оранжевый и желтый поступают из частиц натрия в ионизирующем воздухе в высокой энергии искрового промежутка. блок и потянув за двигатель, могут адекватно проверить выход катушки зажигания. Катушка зажигания будет генерировать только достаточный выход, чтобы выскочить зазор штепселя. При сжатии штепсельная вилка требует в два раза больше напряжения для срабатывания. Эта проверка не является точной проверкой катушка и может вводить в заблуждение. Воздушный зазор якорной арматуры, который слишком широк, предотвратит искру. Широкий воздушный зазор, скажем, 0, 30 дюйма, будет настолько немного замедлять время зажигания, поскольку магнитное поле занимает больше времени, чтобы строить внутри обмоток катушки.

Ржавчина на магнитах маховика вызывает потерю искры.
Магнитное поле не заботится о ржавчине.
Цвет искры практически ничего не определяет.
Самая горячая искра - ультрафиолет, которую мы не можем видеть.
Синяя искра холодная по сравнению с ультрафиолетом.

Если вы подозреваете, выполните описанные проверки точно так, как указано.

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) катушки зажигания создается ток высокого напряжения. Он подводится к ротору(2) распределителя зажигания(3), который распределяет ток высокого напряжения по свечам зажигания(1) в соответствии с порядком работы двигателя.

Правильно, отцепите провод заземления зажигания от самой катушки и используйте искровой тестер. Многие технические специалисты обманывают замену хорошей катушки, потому что провод заземления катушки замыкается на куске листового металла. Без установленного заземляющего провода, вы не сможете отключить его. Если нет, повторите проверку дважды, проверяя вашу процедуру. Затем и только тогда замените катушку.

Дата изготовления катушки, как правило, будет в течение месяца с кода даты двигателя. Это простой способ узнать, изменилась ли катушка раньше. Мы используем эту информацию для соответствия возвращенным частям двигателя, указанным в гарантийном заявлении, а также для внутреннего отслеживания. Так как электрический воспламенитель использует конденсатор для накопления энергии для зажигания двигателя вместо традиционного подхода контактного типа, он эффективно повышает эффективность зажигания свечей зажигания.

Ещё советую глянуть видео:

Думаю, теперь понятно, как это работает. Теперь, предлагаю перейти к рассмотрению к более современной системе зажигания.

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.

В результате повышается эффективность сгорания, сохраняется расход топлива, уменьшается выброс выхлопных газов. Ядро управления воспламенителя реализовано на одном чипе, что снижает количество дискретных компонентов, уменьшает объем системы и повышает надежность. Кроме того, время зажигания может быть запрограммировано так, что регулятор времени может быть удален из предлагаемой системы, упрощая ее структуру. Чтобы проверить осуществимость и функциональность воспламенителя, измеряются ключевые осциллограммы и выполняются эксперименты с реальным автомобилем.

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.

Однако, как правило, время зажигания определяется генератором сигнала скорости для всех систем зажигания. Генератор сигнала скорости в основном состоит из постоянного магнита, индуктивной катушки и ротора, чтобы воспринимать скорость транспортного средства и генерировать сигнал зажигания. Тем не менее, генератор сигнала скорости не может точно генерировать оптимальный синхронизирующий сигнал, а его выходное напряжение является вариантом. Более высокое выходное напряжение возникает в то время как в период низкой скорости и более низкое выходное напряжение в период высокой скорости.

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:

Это приводит к чрезмерной энергии на свече зажигания на низкой скорости, что приводит к отходам энергии, а также приводит к недостаточному энергоснабжению на высокой скорости, что приводит к детонации. В настоящем документе предлагается воспламенитель двигателя, полученный из конвертера типа обратного хода, для улучшения характеристик традиционного воспламенителя разряда конденсатора. Предлагаемый воспламенитель бесконтактный и питается от аккумулятора. Таким образом, время зажигания программируется так, чтобы соответствовать различным скоростям транспортного средства для достижения оптимального зажигания.

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:

транзисторов;
тиристоров:
гибридных элементов;
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:

двигатель не заводится, искры на свечах нет;
мотор заводится, но глохнет через несколько минут;
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 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.

КАТЕГОРИИ