Home Автоэлектроника Система зажигания автомобиля ВАЗ-2108


Рис. 1. Функциональная схема системы зажигания автомобиля ЛАДА ВАЗ-2108.

Бесконтактная система зажигания автомобиля ВАЗ-2108 состоит из датчика-распределителя 40.3706, коммутатора 36.3734 и катушки зажигания 27.3705. Особенностями конструкции и схемных решений данной системы зажигания являются:

  • горизонтальное расположение валика датчика-распределителя и его привод от торца распределительного вала двигателя;
  • применение в качестве датчика положения коленчатого вала двигателя микропереключателя, основанного на эффекте Холла;
  • использование в коммутаторе систем регулирования периода накопления энергии в катушке зажигания с ограничением силы тока при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя, стабилизации коммутируемого тока при изменении напряжения питания от 6 до 18 В, отключении системы при включенном выключателе зажигания и неработающем двигателе (через 2—10 с).

Система зажигания развивает напряжение до 26 кВ при шунтирующих сопротивлении свечи Rш = 1 МОм и емкости Сш = 50 мкФ, энергию искрового разряда 40—50 МДж при длительности разряда 1,6—2,0 мс.

Скорость нарастания фронта импульса высокого напряжения составляет 700 В/мкс, что обеспечивает надежную работу системы зажигания.


Рис. 2. Датчик-распределитель 40.3706:
1 — корпус; 2 — центробежный регулятор; 3 — ротор (шторка); 4 — датчик; 5 — бегунок; 6 — крышка; 7 — муфта.

Датчик-распределитель 40.3706 (рис. 2) состоит из центробежного 2 и вакуумного регуляторов опережения зажигания обычной конструкции и датчика 4 импульсов напряжения, управляющих работой коммутатора. Работа датчика импульсов основана на эффекте Холла. Если через пластину полупроводника проходит ток, а пластина пронизывается магнитным полем, то на гранях пластины, перпендикулярных току и магнитному потоку, возникает ЭДС Холла. Магнитное поле создается постоянным магнитом 1 (рис. 3), а прерывание магнитного поля осуществляется ротором 2 с прорезями, укрепленным на валике распределителя. При прохождении прорези ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла 3, и на его выходе возникает ЭДС. Усилитель 4 усиливает сигнал датчика, и через релейный усилитель 5 сигнал попадает на базу выходного транзистора 6 и открывает его. При попадании зуба ротора на полюс магнита его магнитное поле экранируется, ЭДС Холла исчезает и выходной транзистор 6 закрывается. В результате с коллектора выходного транзистора снимается сигнал прямоугольной формы, используемый в коммутаторе для прерывания тока в первичной цепи катушки зажигания.


Рис. 3. Схема бесконтактного микропереключателя с элементом Холла.

Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации 7. Все элементы схемы с целью исключения влияния помех на ее работу выполнены в одной микросхеме, конструктивно связанной с магнитом и магнитной системой.

Функциональная схема системы зажигания показана на рис. 1.

При вращении валика распределителя S2 (40.3706) на выходе датчика Д появляется сигнал прямоугольной формы, задний фронт которого соответствует моменту искрообразования. Сигнал датчика подается на вход коммутатора I (36.3734) и через инвертор И блока II нормирования времени накопления энергии поступает на вход интегратора A1.2, выходное пилообразное напряжение которого сравнивается с опорным напряжением Uоп2 в компараторе A1.3. Если на выходе интегратора напряжение больше опорного, то на выходе компаратора формируется положительное напряжение (логическая 1).

Если на выходе интегратора напряжение меньше опорного, то на выходе компаратора напряжение отсутствует (логический 0). Сигнал с компаратора A1.3 подается на выходной каскад IV схемы совпадения И1, управляющей работой выходного транзистора VT. При переходе компаратора A1.3 из состояния логической 1 в состояние логического 0 схема совпадения открывает выходной транзистор VT и в первичной обмотке L1 катушки зажигания Т (27.3705) появляется ток I1. При поступлении на вход схемы совпадения И1 сигнала логической 1 с выхода компаратора A1.3 транзистор VT закрывается и ток I1 исчезает, а во вторичной обмотке L2 катушки зажигания возникает высокое напряжение. Нормирование времени протекания тока I1 в первичной обмотке катушкй зажигания осуществляется задержкой включения выходного транзистора VT относительно управляемого сигнала датчика. Величина задержки зависит от разности между максимальным напряжением на конденсаторе С1 и опорным напряжением Uоп2. Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем меньше напряжение на конденсаторе С1 и, следовательно, время накопления энергии при этом будет уменьшаться.

В схеме нормирования накопления энергии предусмотрена регулировка времени накопления в зависимости от изменения питающего напряжения. Регулировка осуществляется изменением уровня опорного напряжения Uоп2 обратно пропорционально питающему напряжению. Ограничение силы тока в первичной цепи производится блоком V коммутатора. При прохождении тока I1 через выходной транзистор VT напряжение UR4 на резисторе R4 падает пропорционально силе тока I1. Это напряжение подается на вход компаратора A1.4, где сравнивается с опорным напряжением Uоп3, соответствующим уровню ограничения силы тока (8—9 А). Если напряжение UR4 меньше напряжения Uоп3, то на выходе компаратора A1.4 будет логический 0, а если напряжение UR4 равно напряжению Uоп3, на выходе компаратора будет сигнал — логическая 1. При поступлении на вход схемы совпадения логической 1 с выхода компаратора A1.4 схема совпадения переводит выходной транзистор VT из состояния насыщения в активное, сопротивление его перехода эмиттер-коллектор увеличивается и сила тока I1 устанавливается на уровне ограничения.

Блок VI безыскрового отключения тока предназначен для плавного запирания выходного транзистора, для предотвращения искрообразования при включенном выключателе зажигания и неработающем двигателе автомобиля. В этом случае наличие сигнала с датчика определяется положением прорези ротора датчика. При отсутствии сигнала датчика на вход схемы совпадения И1 подается сигнал логической 1 с выхода инвертора И, и транзистор VT закрывается. При наличии сигнала датчика напряжение на входе интегратора А1.2 уменьшается до нуля, компаратор A1.3 подает сигнал логического 0 на вход схемы совпадения И1, и транзистор VT открывается. Одновременно на вход интегратора А1.1 с выхода инвертора И поступает сигнал логического 0. Напряжение на выходе интегратора A1.1 линейно возрастает, и при достижении им определенного значения схема совпадения И1 начинает постепенно уменьшать силу тока базы выходного транзистора VT, что приводит к увеличению сопротивления участка эмиттер-коллектор и медленному снижению силы тока первичной цепи. При этом высокое напряжение во вторичной цепи недостаточно для пробоя искрового промежутка свечи.

Блок III ограничения напряжения питания имеет диод VD1, защищающий элементы схемы от случайной перемены полярности источника питания, и стабилитрон VD2, выполняющий роль ограничителя амплитуды импульсов перенапряжения в бортовой сети автомобиля.

Технические характеристики основных типов транзисторных коммутаторов для автомобильных контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания

В таблице ниже приведены технические характеристики основных типов транзисторных коммутаторов для контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания.

Применение датчика Холла в системе зажигания автомобиля Ваз 2109 стало знаковым событием в отечественном автопроме. Еще бы — вместо используемого до этого контактного зажигания установлено бесконтактное. Огромный плюс бесконтактного зажигания — более сильная искра и как следствие лучшее сгорание горючей смеси и увеличение мощности двигателя.

Однако, как и любое устройство датчик Холла может выйти из строя. Ваз 2109 на неисправном датчике холла не заводится. Датчик Холла предназначен для того, чтобы коммутатор видел с какой частотой вращается двигателя и определял правильный момент подачи искры на свечу. Датчик холла представляет собой магнит и приемник(элемент Холла) в зазоре между которыми вращается барабан распределителя зажигания. Барабан распределителя зажигания имеет следующий вид

Барабан с прорезями для датчика Холла

Когда в зазоре между магнитом и элементом Холла оказывается пустота,напряжение на выходе датчика Холла падает. Когда в зазоре оказывается металлическая часть барабана,на выходе датчика Холла напряжение увеличивается до уровня около 3 Вольт. Поэтому, когда двигатель работает и барабан распределителя зажигания вращается вместе с распределительным валом двигателя, то датчик Холла передает на коммутатор то 0,4 Вольта, то 3 Вольта, то 0,4 Вольта то 3 Вольта.

Зазор датчика Холла

Коммутатор расшифровывает эти импульсы и знает, когда нужно заряжать катушку зажигания, чтобы искра сформировалась в нужном такте двигателя.

А что если возникла необходимость проверить исправен ли датчик Холла. Симптом неисправности датчика Холла Ваз 2109 один — машина не заводится, либо ни с того ни с сего глохнет. Необходимо просто снять распределитель зажигания и собрать следующую схему. Вращаем вал распределителя и смотрим напряжение вольтметра.

Проверка датчика Холла

Добро пожаловать!
Датчик холла – присутствует исключительно в трамблёрах бесконтактной системы зажигания на карбюраторных автомобилях, работает по принципу Холла, то есть он подаёт сигнал и может понимать на какой уровень он посылается, если при подачи сигнала он возвращается, то увеличивается его сопротивление (В этот момент ещё шторка проскакивает в трамблёре которая напротив датчика стоит) в связи с этим увеличением, коммутатор бесконтактной системы зажигания начинает посылать сигнал на катушку и она вырабатывает ток, который посылается на трамблёр и происходит искра в каком то из одних цилиндров, таким образом этот датчик и работает.

Примечание!
Чтобы произвести замену этого датчика, вам будут нужны: Разного рода ключи, отвёртка и сам датчик новый, кроме этого ещё мелом запаситесь, чтобы зажигание выставлять не пришлось, а сразу по меткам трамблёр поставите и на автомобиле сможете ехать дальше!

Краткое содержание:

Где находится датчик холла?
Он располагается в трамблёре, подробно мы его показать не сможем, так как во время его замены вы более подробно с его местонахождением и так ознакомитесь, поэтому для наглядности и небольшого представления, на фото ниже был стрелкой указан разъём этого датчика, примерно в этом месте (Чуть ниже), датчик и располагается.

Когда нужно менять датчик холла?
Датчик он и есть датчик, это электронная часть и со временем он засоряется и начинает работать не верно или изнашивается просто, при выходе его из строя автомобиль сразу же заглохнет (Если вы едете на нём) или больше не заведётся (Если он у вас стоял на одном месте), как только у вас случилось это, отсоединяйте от свечи зажигания высоковольтный провод и выворачивайте её, после чего подсоедините провод на своё место и вновь попробуйте завести машину, при этом свечу положите как можно ближе к массе, в то время как двигатель начнёт крутиться, смотрите на свечу и если на ней обнаружите искру, то датчик исправен и не нуждается в замене, кроме этого есть ещё один способ благодаря которому, датчик так же можно узнать на работоспособность, этот способ выполняется при помощи тонкого металлического предмета (Лучше всего нож использовать), но только датчик снять придётся, как только он будет снят, подсоедините к одному концу колодку проводов а на другом конце создайте имитацию работоспособности трамблёра, вот для создания этой имитации и нужен нож, его вам будет необходимо пронести пару раз в том месте датчика, где шторки проходят, более подробно смотрите это место на фото ниже, там всё понятно и кстати, проносить нож нужно быстро, то есть вставили его в паз и резко дернули руку чтобы нож вышел сразу же из паза этого, во время проведения этой операции не забудьте зажигание ещё включить и на искру смотрите на свече, если её нет, то датчик неисправен или неисправна свеча или провод (В этом случае можно другую свечу выкрутить и на ней посмотреть будет ли искра или же нет).

Как заменить датчик холла на ВАЗ 2108-ВАЗ 21099?

Примечание!
Датчик снимается не сложно, но при установке с ним будьте аккуратны, особенно с его проводкой, потому что были случае из-за неправильно установленного датчика, шторки которые крутятся по кругу и которые есть в трамблёре, обрывали всю его проводку, более подробно с этим вы можете ознакомиться в одном из роликов в конце статьи и кстати, особо не бойтесь менять данный датчик, там ничего сложного нет, просто нужно запомнить некоторые мелочи и обязательно запомнить как в обратном порядке трамблёр собрать, если у вас это получиться, то и датчик вы замене без труда на своём трамблёре!

Разборка:
1) Для начала снимите с автомобиля трамблёр (О том как его снять с девятки, читайте в статье: «Замена распределителя зажигания на ВАЗ»), когда он будет снят можете переходить к разборке, сперва выкрутите два боковых винта которые крепят крышку к распределителю зажигания и после чего её снимите, когда она будет у вас в руках, снимите бегунок который за ней стоял (см. маленькое фото) он снимается при помощи руки, то есть просто потяните за него и тем самым он снимется с вала и кстати осмотрите его, трещин, следов обгораний, коррозии на бегунке быть не должно в противном случае он подлежит замене.

2) Теперь снимите с помощью отвёртки (Поддев) пылезащитный экран как на фото показано, его тоже осмотрите, он трескается бывает и в связи с чем, образуются сквозные трещины из-за которых во внутрь самого трамблёра, рано или поздно попадёт грязь, что очень плохо на нём отразится.

3) Затем открутите крестообразной отвёрткой винт, благодаря которому разъём к которому подсоединяется колодка проводов держится и не падает (см. большое фото ниже), после отворачивания, выньте разъём из корпуса трамблёра и далее, разожмите лапки у держателя который крепит к корпусу трамблёра провод датчика холла (см. маленькое фото) и выньте провод датчика.

4) Следом аккуратно отвёрткой подденьте стопорное кольцо, которое удерживает тягу вакуум-корректора на штифте (Тягу находящуюся на штифте, вы сможете увидеть на маленьком фото ниже, она красной стрелкой указана) и после чего, снимите данную тягу с этого штифта, затем выкрутите два винта которые сам вакуум-корректор крепят и снимите его (см. основное фото, на нём показывается выворачивание одного винта крепления вакуум-корректора).

5) И в завершение два винта открутите которые стрелками указаны и приподняв опорную пластину (см. маленькое фото), снимите её с регулятора напряжения и на ней кстати, будет стоять этот самый датчик который вам нужен.

Примечание!
Когда опорная пластина будет снята, выкрутите ещё два винта крепящих датчик и отсоедините его от этой пластины (На некоторых распределителях датчик ещё может крепиться на заклёпках, если у вас так, тогда меняйте датчик в сборе с пластиной на новый), замените на новый и обязательно правильно и как положено установите (Как он стоял ранее запомните, так и ставьте его, если не запомнили, тогда открывайте в конце ролики и их пересматривайте, на них подробно было показано как этот датчик снять, как его проверить и как установить обратно)!

Сборка:
Собирается всё в обратном порядке, при сборке рекомендуется смазать все втулки и вал на который устанавливается бегунок чуть-чуть моторным маслом и во время сборки, следите за тем, чтобы на деталях не было трещин и следов сильного износа, в противном случае замените их на новые.

Дополнительный видео-ролик:
Наглядно посмотреть пример неверно поставленного датчика холла, вы можете в ролике ниже, кроме этого там ещё описывается каким образом можно его проверить на работоспособность.

Примечание!
Кроме верхнего ролика, есть ещё один, в котором показывается весь процесс как говориться «от и до» разборки и сборки распределителя зажигания он же трамблёр, его обязательно изучите и просмотрите, чтобы работу провести правильно без косяков!