Evakuator-gruzovik.ru

Авто журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое коммутатор в машине

Что такое коммутатор в машине?

  • Что такое коммутатор в машине?
  • Для чего нужен коммутатор зажигания?
  • Принцип работы коммутатора системы зажигания
  • Каким может быть коммутатор в автомобиле?
  • Как определить неисправность коммутатора в машине?

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.

Дальнейшее развитие коммутатора системы зажигания

Вне зависимости от того, основана ли схема коммутатора на работе транзисторов или тиристоров, ее ключевое преимущество – существенное улучшение параметрических характеристик зажигания. В результате произошло полное вытеснение доминировавшего до определенного момента времени батарейного зажигания. В процессе развития новой схемы удалось отказаться от контактных прерывателей напряжения, на смену которым пришли модификации, оснащенные бесконтактными датчиками, например, датчиком Холла.

Главный принцип, закладываемый в систему зажигания, увеличение ее надежности с одновременным ростом эффективности функционирования. В результате совершенствования электронных компонентов, управляющие блоки стали микропроцессорными, они обрабатывают сигналы, исходящие сразу от нескольких датчиков, что существенно улучшает качество управления процессом зажигания.

Вследствие чего в системы стали вводится сначала двухканальные коммутаторы, а позже стали появляться системы, располагающие индивидуальной катушкой и коммутирующим устройством для каждой свечи зажигания.

Развитие конструкции дает возможность добиться:

• Получения более мощной искры;

• Вывода из конструкции части механических устройств, снижающих устойчивость устройства к поломкам;

• Исключения потерь, возникающих в трамблере, в связи с его выводом из конструкции;

• Стабильности искрообразования на холостом ходу;

• Улучшения запуска при сниженной температуре окружающего воздуха;

• Понижения топливного расхода.

В целом введение коммутаторов в конструкцию системы зажигания отразилось на увеличении надежности автомобилей и на стабильности их работы.

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.

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.

Как можно проверить коммутатор?

Перед тем как проверить работу коммутатора, его нужно хорошо почистить от грязи. Что бы коммутатор проверить, нужны: сама катушка зажигания, блок питания, обычная кнопка, паяльник и «масса» в качестве нее может быть металлический лист. На корпусе коммутатора располагаются определенные обозначение. Эти обозначения обычно в виде латинских букв, например «B», «C», «T», «K». При проверке коммутатора следует обратить внимание на надежное соединение. На корпусе коммутатора должен быть хороший минус, часто из-за окисления, могут возникнуть определенные неисправности, что является последствием «плохой массы». Коммутатор, катушка зажигания должны располагаться на одном «минусовом» металлическом листе. Еще раз проверьте все соединения и расстояние между катушкой зажигания — «выходом на ней» и металлическим листом, оно должно быть от 15 до 25 мм. Далее последовательно нужно замыкать и размыкать провод, который должен идти на контакт коммутатора. Сам провод нужно подключить к контрольной лампе на 12 В. Сигнал от блока не должен быть больше 5 вольт. Далее проворачиваете двигатель стартером и если коммутатор рабочий, то Вы увидите как искра будет бить в металлический лист, а лампа при этом будет светится. Если вы хотите проверить внутренний коммутатор, то нужно проделать туже самую работу, но при этом сменить и подставить другой контакт.

Читать еще:  ТОП самых надежных б/у автомобилей

Может ли из за коммутатора неустойчиво работать двигатель на холостом ходу, попукивать в глушителе, на средних оборотах ощущаться подергивание, плавать стрелка тахометра? Было такое, что на горячую заводиться и сразу глохнет, дрожь по машине на средних оборотах. Поменял уже всё, остался коммутатор, но жена из дому скоро выгонит.

Да, эти симптомы прямо указывают на неисправность системы зажигания, если машина карбюраторная, рекомендую проверить датчик холла в трамблере, и коммутатор. Не лишним будет убедиться в исправности катушки зажигания. Но сперва проверьте разъёмы подключения на предмет окисления и плохого контакта. Также возможно окисление контактов в монтажном блоке из-за попадания влаги, это болезнь этих авто. После того, как убедитесь в исправности проводки, меняйте коммутатор.

Ремонт и замена коммутатора

Рано или поздно, как и любой механизм, коммутаторы системы зажигания тоже выходят из строя. И здесь совершенно неважно, какой именно прерыватель был установлен на автомобиле — ремонту эти узлы, как правило, не подлежат. Конечно, если у вас есть определенные навыки в электронике и радиотехнике, то перепаять вышедшую из строя деталь коммутатора будет совсем несложно.

Но, как показывает практика, гораздо меньше мороки, купить новый прерыватель, и установить его. Дело в том, что перепаянные выключатели крайне ненадежны, и могут подвести в самое неподходящее время.

Поэтому простой совет:

  • Ремонт коммутатора системы зажигания — это не вариант, покупайте новый!

Ниже несколько советов, где и какие коммутаторы лучше покупать. За основу возьмем ситуацию, когда нужен бесконтактный выключатель.

Модели, конструкция и характеристика коммутаторов ВАЗ

Используемые на автомобилях ВАЗ электронные коммутаторы делятся на две большие группы:

  • Транзисторные;
  • На основе специализированных микросхем.


Устройство современного коммутатора ВАЗ


Типовая схема подключения электронного коммутатора

Наиболее просто устроены транзисторные коммутаторы, которые были исторически первыми (они пришли на смену контактно-транзисторных устройств, широко использовавшихся на автомобилях ВАЗ «Классика»). В сущности, это электронный ключ, дополненный усилителем сигнала от датчика импульсов, а также элементами защиты и температурной компенсации. Ключ построен на одном мощном транзисторе, который управляется одним или двумя транзисторами, усиливающими и изменяющими сигнал от датчика Холла. В качестве элементов защиты могут выступать включенные в схему стабилитроны (предотвращают скачки напряжения), тиристоры (отключающие коммутатор или его отдельные элементы в аварийных режимах) и другие детали. А элементы температурной компенсации (цепочки резисторов и конденсаторов) обеспечивают постоянство режимов работы полупроводниковых приборов во всем допустимом температурном диапазоне.

Работает транзисторный коммутатор довольно просто. Пока сигнал от датчика Холла отсутствует, электронный ключ открыт и по первичной обмотке катушки течет постоянный ток — в данный момент во вторичной обмотке никакого тока нет. Когда от датчика поступает сигнал, ключ закрывается, прерывая ток в первичной обмотке. Из-за наличия индуктивности ток в первичной обмотке падает до нулевого значения не мгновенно, а в течение какого-то периода (доли секунды), возникает явление электромагнитной индукции — вследствие этого эффекта во вторичной обмотке тоже возникает переменный ток высокого напряжения. Данный ток через трамблер поступает на свечу зажигания, где происходит искрообразование и воспламенение горючей смеси. В последующий момент через первичную обмотку вновь протекает постоянный ток, поэтому во вторичной обмотке ток вновь исчезает. Затем описанные процессы повторяются вновь до 200-300 раз в секунду.

Читать еще:  Замена маслосъемных колпачков на ВАЗ 2106

Транзисторная схемотехника заложена в коммутатор модели 76.3734. Это устройство отличается простой и надежностью, однако у него есть ряд недостатков. Например, с ростом частоты вращения коленчатого вала существенно снижается ток во вторичной обмотке, также коммутатор имеет ограниченный функционал и не может обеспечить эффективную работу системы зажигания на всех режимах.

Этих недостатков лишены электронные коммутатору на основе специализированных микросхем. В таком коммутаторе тоже используется электронный ключ на мощном транзисторе, однако управление ключом возложено на микросхему, что значительно расширяет функции и возможности всего устройства. В частности, в коммутаторах с микросхемами реализованы функции регулирования времени накопления энергии в катушке, безыскровой отсечки (ограничения искрообразования при включенном зажигании, но остановленном двигателе), различных уровней защиты и другие. Благодаря возможности регулирования времени накопления энергии, коммутаторы на микросхемах обеспечивают стабильное искрообразование во всем диапазоне оборотов коленчатого вала, чем и обусловлено их широчайшее распространение.

На микросхемах построены коммутаторы моделей 036.3734, 42.3734, 72.3734 (все на отечественной элементной базе) и их модификации, 98.3734, немецкий HUCO.13 8090 и другие (на зарубежных микросхемах).

Электронные коммутаторы делятся еще на два типа по количество каналов управления:

  • Одноканальные;
  • Двухканальные.

К одноканальным относятся все описанные выше устройства. Они предназначены для работы с одной катушкой зажигания, поэтому в системах с двумя катушками приходится использовать два одинаковых коммутатора, работающих с одним импульсным датчиком. Двухканальные коммутаторы — специализированные устройства для управления сразу двумя катушками зажигания. К устройствам этого типа относят коммутатор модели 133.3774 некоторых модификаций.

Конструктивно все коммутаторы ВАЗ выполнены в виде компактных пластиковых блоков с интегрированными алюминиевыми теплоотводами (они обеспечивают охлаждение мощного транзистора в процессе работы системы зажигания). В теплоотводах выполнены проушины или отверстия для монтажных винтов, с их помощью коммутатор монтируется на кронштейн или непосредственно на кузова автомобиля. Подключение коммутатора к электросистеме осуществляется с помощью одного стандартного разъема с контактами ножевого типа, расположенного на стенке корпуса.

К основным характеристикам электронных коммутаторов системы зажигания можно отнести:

  • Ток коммутации;
  • Предельные частоты вращения коленчатого вала, при которых обеспечивается бесперебойное искрообразование;
  • Допустимое и максимальное напряжения питания;
  • Время безыскровой отсечки.

У современных коммутаторов для автомобилей ВАЗ ток коммутации лежит в пределах 7-8 А, рабочие напряжения — от 6 до 18 В, максимальное напряжение — до 25-30 В в течение пяти минут, предельные частоты вращения коленвала — от 20 до 7000 об/мин, а время безыскровой отсечки — не более 2-3 секунд.

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.
Читать еще:  Как продать дорогую машину

Стоит отметить, что двухканальный коммутатор позволяет избавиться от бегунка.

Принцип работы коммутатора зажигания

Коммутатор зажигания, схема которого более сложная по сравнению с первыми устройствами для воспламенения горючей смеси, имеет транзитные ключи. Такое конструктивное решение является достаточно простым и эффективным. Эти узлы используются для управления током, протекающим через катушку зажигания.

Стоит отметить, что ключи не оказывают влияния на принцип работы, который основан на электромагнитной индукции. Транзисторы уменьшают нагрузку на контакты прерывателя и увеличивают силу тока, протекающего через обмотку. Это техническое изменение дало ряд преимуществ современным системам, в число которых входят:

Повышенная степень сжатия.

Увеличение срока службы и надёжности всей системы зажигания.

Возможность работать на повышенных нагрузках, при высокой скорости движения и больших оборотах силового агрегата.

Основные неисправности системы зажигания

Подавляющее большинство современных автомобилей оснащаются электронным зажиганием, так как оно намного стабильней по сравнению с устройством классического ваза. Но даже в самой стабильной модификации могут быть свои неисправности. Периодическая диагностика позволит выявить недостатки на ранних этапах. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта автомобиля.

Среди основных неисправностей СЗ является выход из строя одного из элементов электроцепи:

  • Катушек зажигания;
  • Свечей;
  • ВВ проводов.

Большинство неисправностей можно найти самостоятельно и устранить путем замены вышедшего из строя элемента. Часто проверку можно осуществить при помощи самодельных устройств, которые позволяют определить наличие искры или неисправность КЗ. Некоторые проблемы можно выявить при помощи визуального осмотра, например, когда повреждена изоляция ВВ проводов или появился нагар на контактах свечей.

Система зажигания может выйти из строя по таким причинам:

  • Неправильное обслуживание – несоблюдение регламента или некачественная проверка;
  • Неправильная эксплуатация транспортного средства, например, использование некачественного топлива, или ненадежных деталей, которые могут быстро выйти из строя;
  • Негативное воздействие внешних факторов, например, сырая погода, повреждения, вызванные сильной вибрацией или перегревом.

Если в машине установлена электронная система, то ошибки в ЭБУ тоже влияют на исправную работу зажигания. Также перебои могут возникать при поломке одного из ключевых датчиков. Самая эффективная проверка всей системы – при помощи прибора под названием осциллограф. Самостоятельно сложно выявить точную неисправность катушки зажигания.

Осциллограмма покажет работу устройства в динамике. Так можно выявить, например, межвитковое замыкание. При такой неисправности длительность горения искры и ее сила может значительно падать. По этой причине хотя бы раз в год нужно делать полную диагностику всей системы и проводить регулировку (если это контактная система) или устранение ошибок ЭБУ.

На СЗ нужно обратить внимание, если:

  • ДВС плохо заводится (особенно на холодную);
  • Мотор нестабильно работает на холостых оборотах;
  • Упала мощность ДВС;
  • Увеличился расход топлива.

В следующей таблице указаны некоторые неисправности БК зажигания и их проявления:

Проявление:Возможная причина:
1. Затрудненный запуск мотора или вообще не заводится;
2. Нестабильные холостые обороты
Нарушена изоляция ВВ провода (пробой);
Неисправные свечи;
Поломка или неисправность катушки;
Пробило крышку датчика-распределителя или его неисправность;
Поломка коммутатора.
1. Увеличился расход топлива;
2. Снизилась мощность мотора
Плохая искра (нагар на контактах или поломка СЗ);
Поломка регулятора ОЗ.

Вот таблица внешних признаков и некоторых неисправностей электронной системы:

Внешний признак:Неисправность:
1. Затрудненный запуск мотора или вообще не заводится;
2. Нестабильные холостые обороты
Пробой ВВ провода (одного или нескольких), если они имеются в схеме;
Неисправные свечи зажигания;
Поломка или неисправность КЗ;
Поломка одного или нескольких основных датчиков (холла, ДПКВ и т.д.);
Ошибки в ЭБУ.
1. Увеличился расход топлива;
2. Упала мощность мотора
Нагар на свечах зажигания или их неисправность;
Поломка входных датчиков (холла, ДПКВ и т.д.);
Ошибки в ЭБУ.

Так как бесконтактные системы зажигания не имеют подвижных элементов, в современных машинах при своевременной диагностике поломки СЗ встречаются реже, чем в старых авто.

Многие внешние проявления неисправности СЗ схожи с неисправностями топливной системы. По этой причине, прежде чем пытаться устранить кажущуюся поломку зажигания, необходимо убедиться, что другие системы исправны.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector