Что такое коммутатор в машине?

Содержание

Коммутатор ВАЗ: основа бесконтактного зажигания волжских автомобилей

В автомобилях ВАЗ, начиная с модели 2105, используется бесконтактная система зажигания, управление которой осуществляется электронным коммутатором. Все, что вы хотели узнать о коммутаторах, их типах, конструкции и работе, а также о верном выборе, замене и ремонте этих устройств — рассказано в статье.

Что такое коммутатор ВАЗ

Коммутатор ВАЗ (электронный коммутатор зажигания) — электронный блок бесконтактной системы зажигания (БСЗ) автомобилей ВАЗ на основе датчика Холла; устройство для управления током первичной обмотки катушки зажигания, обеспечивающее формирование на вторичной обмотке импульсов высокого напряжения и бесперебойного искрообразования.

В поздних модификациях автомобилей ВАЗ-2105 и 2107, большинстве модификаций семейства Samara (2108, 2109, 21099), «Ока» (ВАЗ-1111) и некоторых ранних модификациях ВАЗ-2110, 2111 и 2112 с карбюраторными силовыми агрегатами использовалась БСЗ. В данной системе обычный трамблер с контактным прерывателем был заменен двумя устройствами — распределителем зажигания с датчиком импульсов (в качестве которого выступает датчик Холла) и работающим с ним в паре электронным коммутатором. Именно из-за отсутствия прерывателя контактного типа эта система получила название бесконтактной.

Электронный коммутатор (в зависимости от модели) выполняет несколько функций:

  • Управление током в первичной обмотке катушки (коммутация) в соответствии с сигналом, формируемым импульсным датчиком;
  • Установка оптимального режима работы системы зажигания (установка оптимального времени накопления энергии искры, изменение угла опережения зажигания и другие);
  • Защита низковольтного контура системы зажигания от чрезмерных нагрузок, коротких замыканий и других нештатных (аварийных) ситуаций;
  • Управление работой системы зажигания при запуске и остановке двигателя (главным образом — принудительное прекращение процесса искрообразования при остановленном двигателе).

Коммутатор является одним из основных компонентов БСЗ, обеспечивая ее нормальную работу. Указанные функции могут достигаться различными техническими средствами, поэтому сегодня существует большое разнообразие электронных коммутаторов для автомобилей ВАЗ — рассмотрим их подробнее.

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.

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.

Как правильно подобрать, заменить и отремонтировать коммутатор ВАЗ


Расположение электронного коммутатора зажигания

В процессе эксплуатации автомобиля коммутатор может выйти из строя, частично или полностью нарушив работу двигателя. Главный признак поломки коммутатора — слабая/нестабильная искра или ее полное отсутствие. Если другие причины появление такого симптома исключены, то следует проверить коммутатор, и в случае его неисправности — заменить. Простейшая проверка заключается в подключении в разрыв провода, идущего от коммутатора на первичную обмотку катушки (клемма «К» на катушке и клемма «1» на коммутаторе), контрольной лампы или тестера (это нужно делать при выключенном зажигании). Если коммутатор работает, то при включении зажигании лампа будет мигать, если этого не происходит, то лучше поставить новый коммутатор.

На замену следует брать коммутатор того же типа, что был установлен на автомобиль ранее, либо совместимые с другими элементами системы зажигания аналоги. Например, с коммутаторами 036.3734, 76.3734 (и другими 3734) совместимы распределители модельного ряда 3706 и катушки зажигания 3705, но возможны и другие варианты.

Замена коммутатора на всех моделях ВАЗ проста:

  1. Выключить зажигание, снять клемму с АКБ;
  2. Отсоединить от коммутатора электрический разъем со жгутом проводов;
  3. Вывернуть два монтажных винта/болта, демонтировать устройство;
  4. Установить новый коммутатор, предварительно очистив его монтажную площадку от загрязнений и следов коррозии;
  5. Выполнить все электрические соединения.

После замены электронного коммутатора необходимо настроить угол опережения зажигания, а иногда выполнить и другие регулировки. Каких-либо дополнительных операций с самим коммутатором не требуется. Если деталь подобрана и установлена правильно, то система зажигания автомобиля ВАЗ будет нормально функционировать в любых условиях.

Еще в этом разделе

Коммутатор зажигания

При появлении электрических узлов в конструкции первых автомобилей, поджог горючей смеси осуществлялся с помощью батарей. Эта система имела примитивную схему, которая в современных автомобилях подверглась существенной модернизации. Суть работы таких устройств заключается в создании искры внутри камеры сгорания, что приводит к дальнейшей цепной реакции горения топлива в цилиндрах. Метод действия этих систем основан на принципе самоиндукции. Магнитная катушка преобразовывает низкое напряжение в высокое. Ток протекает по замкнутой цепи, при разрыве которой возникает искра на свече.

По такому же принципу срабатывания работают системы зажигания и на отечественных автомобилях. Основные отличия современных систем заключаются в новой элементной базе, изменению определённых деталей и добавлении коммутаторов. Он представляет собой специальное устройство, которое включается в цепь питания первичной обмотки катушки. Коммутатор выполняет функцию регулировки импульсов и по сигналу от управляющего блока разрывает питание, что приводит к возникновению искры.

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.

Виды коммутаторов

При обзоре основных типов коммутаторов необходимо упомянуть то, что современные системы наделены рядом существенных преимуществ, благодаря которым эти устройства получили повышенную эффективность и надёжность. Достичь таких показателей удалось применением в конструкции микропроцессорных узлов. Сегодня автомобильный рынок предлагает самые различные модели, в число которых входят двухканальные и многоканальные коммутаторы. В зависимости от используемых в конструкции деталей, данные устройства делятся на несколько типов:

  • Транзисторные. В них используется контактная система, что снижает срок их службы в виду быстрого износа элементов из-за обгорания. Энергия накапливается в электромагнитном поле катушки.

  • Тиристорные. Главным отличием от первого вида является то, что в этих устройствах создание необходимой силы тока происходит в конденсаторе. При включении системы, происходит подключение заряженного конденсатора к обмотке катушки. Внутри их происходит разряжение, которое приводит к возникновению искры на свече.

  • Гибридные. Этот вид коммутаторов пользуется хорошей популярностью. Он представляет собой тандем нескольких вышеописанных типов. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность и свести к минимуму недостатки.

  • Бесконтактные устройства считаются наиболее эффективными системами. Этот вид представляет самые современные коммутаторы, которые значительно превосходят по параметрам другие виды. В их конструкции используются инфракрасные электронные датчики. Отсутствие контактного способа зажигания обеспечивает длительный ресурс работы, так как нет сегментов, на поверхности которых накапливается нагар. На отечественных автомобилях эта система зажигания была впервые представлена на моделях ВАЗ-2108.

Диагностиканеисправностей коммутатора

В 1991 году появились первые отечественные автомобили, конструкция которых, включала коммутатор зажигания. Это новое техническое решение позволило значительно повысить эффективность системы и улучшить общие показатели КПД. Несмотря на то что первыми серийными моделями, имеющими модернизированную систему пуска мотора, были ВАЗ 2108, коммутаторы устанавливают и на более поздние экземпляры, выпущенные при Советском Союзе. Поскольку конструкция классических автомобилей не предусматривает наличия такого механизма, это усложняет процедуру поиска неисправностей при их возникновении. В большинстве случае для ремонта требуется специальное оборудование. Из-за высокой цены, покупать его для разовых проверок нет смысла. Основными признаками поломок коммутатора могут быть:

  • Отсутствие искры на свече зажигания, из-за чего не запускается двигатель.

  • Самопроизвольное выключение мотора.

  • Неустойчивая работа силового агрегата.

Замена исправным налогом. Проверить работоспособность коммутатора можно в домашних условиях. Для этого потребуется проверенный исправный аналог. При наличии изменений в работе двигателя можно будет точно определить состояние первого устройства. Такой метод диагностики является самым распространённым и наименее затратным. Сама деталь не отличается высокой ценой, а наличие запасной позволит всегда устранить поломку в любом месте за несколько минут. Данный способ проверки востребован из-за низкого качества отечественных деталей, которые монтируются на заводе.

С помощью вольтметра. Второй способ проверки коммутатора не требует его демонтажа. Однако такая операция может проводиться только при наличии вольтметра. Процедура выполняется следующим образом:

  • Включите зажигание и подключите к детали вольтметр.

  • Стрелку на приборе нужно установить посередине шкалы.

  • Через несколько минут после подсоединения стрелка должна качнуться вправо. Это происходит из-за автоматического отключения катушки питания при неработающем моторе.

  • Если все прошло, как описано выше, коммутатор исправен.

С помощью лампочки. В случае, когда у вас нет вольтметра, проверить работоспособность механизма можно, воспользовавшись контрольной лампой. Включите зажигание, один провод лампы нужно присоединить к массе, а второй подключите к 1 клемме коммутатора. В случае отсутствия поломок спустя некоторое время лампа засветиться.

Лада 2104 RedOne [РыдВан] ›
Бортжурнал ›
Двухканальная бесконтактная система зажигания (ДБСЗ)

Многим известны преимущества БСЗ над КСЗ — это, во-первых, снижение частоты обслуживания за счёт исключения подгорающих контактов прерывателя, конденсатора, качество которых довольно сомнительное, повышение энергии искры, более легкий запуск в мороз. Но и эта система имеет ряд недостатков, к главным из которых относится динамическое распределение искры по цилиндрам (присущее и КСЗ) и, как следствие, потери энергии искры, нестабильность холостых, малый возможный диапазон регулировки УОЗ, подверженность деталей распределителя износу, чувствительность к влажности и загрязнениям. У меня, например, был случай, когда выгорел центральный контакт на крышке распределителя, машина очень плохо заводилась (бывали даже случаи продолжительной, по 2-3 минуты, работы на одном цилиндре в режиме «газ в пол» на холостых) и плоховато ехала, причём неисправность никак не диагностировалась визуально.

Двухканальная система позволяет избавиться от этих недостатков. Она обеспечивает еще более высокую энергию искры за счет применения других катушек и уменьшения потерь (исключается один ВВ провод и весь узел распределения), соответственно, более легкий запуск и более полное сгорание топлива. Повышается надёжность за счёт исключения подвижных элементов: бегунка и уголька, плюс крышка теперь выполняет роль всего лишь крышки и не подвержена выгоранию, а так же исключается влияние пыли и конденсата на крышке распределителя.

ДБСЗ — это хорошо забытое старое. Такая система какое-то время устанавливалась на экспортных ВАЗ-21083, однако распространения не получила из-за низкого качества электронных комплектующих. Сейчас электронная промышленность шагнула далеко вперёд, и нам с вами бояться нечего в этом плане.

Впервые о подобной системе я узнал у небезызвестного Евгения Травникова, однако предлагаемая им система «Двухконтурной БСЗ» подразумевает 2 датчика Холла, установленные на пластине прерывателя, 2 коммутатора, и 2 токарные детали — хоть и несложные, но всё же. У меня нет в данный момент возможности изготовить нужные токарные детали, а сделать двухканальную систему очень хотелось. Стал разбираться в вопросе, и со временем пришёл к тому, что, собственно, и реализовано — с меньшим количеством деталей, без токарных работ.
По сути, двухконтурная система зажигания — разновидность двухканальной, имеет одинаковые с ней преимущества и недостатки, за исключением того, что двухконтурная система дороже по себестоимости, но использует менее дефицитные запчасти.

ДБСЗ функционально состоит из датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), автомата опережения зажигания, двухканального коммутатора, двух двухискровых катушек зажигания, высосковольтных проводов и свечей. При этом каждая катушка зажигания работает на свою пару цилиндров. Пары цилиндров выбираются так, чтобы в одном из них происходил такт сжатия, а в другом — такт выхлопа. Энергия подаётся одновременно на обе свечи, и в «нерабочей» свече (в такте выхлопа) происходит небольшая потеря энергии. Однако эта потеря на практике оказывается меньше, чем потеря в распределителе в классическом трамблёре и ВВ проводе с катушки на распределитель.

В качестве ДПКВ я использовал доработанный контактный трамблёр. У меня был стандартный контактный новый трамблёр 030.3706. Мне он, к счастью, достался бесплатно — на нем был неисправный конденсатор, и его хозяин, тольком не разобравшись, отдал его мне «за ненадобностью».

1) Трамблёр полностью разбирается.

Для этого снимается крышка, отвинчиваются 2 винта крепления бегунка распределителя (больше не понадобится), снимается вакуумный регулятор (2 винта + пружинная шайба на штифте подвижной пластины), после чего из вала и пластиковой муфты валика выбивается пружинный штифт (2101-3706012 по схеме). После этого вал с автоматом опережения просто вынимается вверх.

2) Вынимается подвижная пластина в сборе с подшипником.

3) Удаляется контактная группа и все сопутствующие электрические части: косичка массы (удаляется высверливанием заклёпки на подвижной пластине прерывателя), конденсатор, изолятор, шпилька.

4) Берём датчик холла 2107/21213. Кладём его на подвижную пластину так, чтобы рабочая прорезь датчика располагалась горизонтально. Крепим одним винтом к пластине в дальнее от вакуум-корректора отверстие. Примеряем подвижную пластину к корпусу трамблера, поправляем датчик Холла так, чтобы между его выступающими частями и корпусом трамблёра был гарантированный зазор, а ось датчика смотрела прямо на ось трамблёра.

5) Размечаем отверстие для второго винта крепления датчика, сверлим, нарезаем резьбу М4.

6) Далее герой дня: берём стальную пластину толщиной 1-2 мм и изготавливаем шторку в соответствии с чертежом:

Центральное отверстие я просверлил сверлом-ёлочкой, внешний контур вырезал болгаркой, наклеив бумажный чертеж в масштабе 1:1 на лист металла.

7) Изготавливаем дистанционную шайбу наружным диаметром 16-20мм и внутренним 13-14мм. Толщина шайбы должна быть равна осевому перемещению вала трамблёра в корпусе. У меня получилось 1,5 мм. Шайба устанавливается между центральной втулкой вала трамблёра и кулачком. За основу я взял обычную шайбу под болт 12мм и рассверлил её. Шайба нужна для того, чтобы датчик Холла не разбило случайно шторкой при осевом смещении вала. Для шторки толщиной 1мм может быть не критично. Да, правильнее было бы расположить датчик прорезью вертикально и использовать доработанную шторку бесконтактного трамблёра, но это потребует или переделки бесконтактного трамблёра, чего мне не хотелось, поскольку привык иметь возможность «бэкапа» в случае неудачи, или токарных работ. В качестве ремарки скажу, что шайбу лучше всё-таки брать бронзовую (но ни в коем случае не медную) или чугунную, поскольку коэффициент трения пары «сталь по бронзе» и «сталь по чугуну» гораздо меньше, чем «сталь по стали». Но у меня под рукой такой не оказалось, использовал то, что было.

8) Закрепляем датчик Холла на пластине, пластину с подшипником вкладываем на своё место, на кулачок прерывателя надеваем шторку, всё это вставляем в корпус. Шторку располагаем так, чтобы её крыло находилось в щели датчика Холла. Изготавливаем кондуктор, который обеспечит нам равномерное расстояние между шторкой и краями щели датчика. Я использовал полоску кровельной жести толщиной 0,4мм, сложенную пополам. Надеваем кондуктор на крыло шторки и вдвигаем её в щель датчика.

9) Теперь нам понадобится сварка. Я варил полуавтоматом, можно аргоном, электродуговой плохо — неудобно. Прихватываем шторку к кулачковому валу максимально близко к датчику, но так, чтобы его не подпалить. Вынимаем кондуктор, проворачиваем шторку на 180 градусов, ставим кондуктор и ещё раз прихватываем. Выравниваем шторку так, чтобы зазор между краями щели датчика и шторкой был постоянный. Вынимаем всё это из трамблёра и обвариваем. Положение шторки относительно кулачкового вала не имеет значения.

10) Собираем, убеждаемся, что вращению вала ничего не мешает. При необходимости наплывы от сварки удалить наждаком, болгаркой или напильником.

11) Между отверстием под тягу вакуумного корректора и отверстием под его крепление делаем ножовкой пропил в корпусе, через который мы будем заводить провода от датчика. Пропил должен заканчиваться в технологическом отверстии на нижней поверхности корпуса трамблёра. Отверстие расширяем дрелью, бормашинкой или напильником так, чтобы туда нормально встал разъём от датчика Холла. Способ крепежа разъёма к корпусу не критичен, я использовал одно из более ненужных резьбовых отверстий, дорезав в нём резьбу до конца.

12) Укладываем провода от датчика Холла. Следим, чтобы при вращении пластины провод нигде не перетирался. Используем кембрики, заботливо надетые на провода производителем датчика.

13) Собираем трамблёр, убеждаемся, что всё крутится-вертится, нигде не задевает. Не забываем про смазку. Новую дистанционную шайбу и подшипник подвижной пластины смазываем литолом, втулку вала трамблёра — моторным маслом через штатное отверстие.

14) Надеваем на трамблёр крышку (можно отрезать приливы под ВВ провода — они больше не нужны) и откладываем трамблёр в сторону.

Коммутатор.

Я изначально всё делал с прицелом на двухканальный коммутатор Энергомаш 21083-3734910-10, он же 6420.3734, он же 42.3734, он же 133.3774-03, он же 951.3734. Двухканальный коммутатор срабатывает по переднему и заднему фронтам сигнала от датчика Холла, но по переднему фронту работает одна катушка зажигания, а по заднему — вторая. Именно этим обусловлена форма шторки «90-90-90-90». Дополнительно указывать, на какую катушку давать искру ему не нужно.

Но увы — в магазине был только АСТРО 2108-3734910. Он хуже тем, что в нём штатно не предусмотрено питание для датчика Холла, хотя контакт имеется, и он не задействован. Ну не беда — приносим домой, высверливаем 4 заклёпки на корпусе, разбираем, стараясь не потерять теплопроводные прокладки между корпусом и силовыми ключами, и начинаем колхозить:

Это линейный стабилизатор на 6 Вольт. Вместо КР142ЕН5Б можно использовать любой линейный стабилизатор на 6 Вольт и ток не менее 100 мА, например, 7806. Конденсаторы электролитические. При монтаже соблюдайте полярность! Вывод 1 микросхемы подключается к контакту 4 коммутатора, вывод 2 к выводу 2, вывод 3 к выводу 6 коммутатора. Внутри коммутатора АСТРО полно места, всё это у меня туда отлично уместилось. Фото, к сожалению, не делал. Вместо заклёпок собрал всё на 4 винта М4, шляпки спилил заподлицо с пластиной.

Коммутатор устанавливается на штатное место на брызговике, или любое другое, где есть хорошая «масса» и охлаждение. Между коммутатором и металлом кузова наносится термопаста КПТ-8. Для лучшего прилегания коммутатора его крепёжные отверстия я рассверлил на несколько миллиметров, поскольку в местах крепления шпилек к брызговику металл брызговика имеет небольшие выпучины.

Катушки зажигания.

Катушки зажигания я купил 406.3705, две штуки. Для них изготовил из листа стали кронштейн, который закрепил к шпильке клапанной крышки. В кронштейн вварены 4 шпильки для крепления прижимных пластин катушек, а также сделан пропил под шланг вентиляции картера.

Подключение

Владельцам автомобилей с карбюраторами Солекс и блоками ЭПХХ 31.3763, 5003.3761 и прочими восьмёрочными для подключения потребуется пучок коммутаторный 2108.

Однако он рассчитан на работу с одноканальными коммутаторами, поэтому распиновка разъема коммутатора не соответствует нужной нам.

А нам нужно собрать пучок по следующей схеме:

7-й ножевой контакт в разъеме отсутствует. Берём тоненькую отвёртку или шило, провода сечением не меньше 1 кв. мм, ножевые разъемы 4,8мм (2108, узкие), обжимку, изоленту, паяльник и приводим жгут в соответствии со схемой.

Наконечники под винт на проводах зажигания и тахометра штатной электропроводки я откусил, заменив ножевыми, и вставил в фишку. Туда у меня выведено питание (от зажигания), тахометр, ЭМК и концевик дроссельной заслонки.

Владельцам автомобилей с карбюраторами Озон нужен коммутаторный пучок 2107/21213 с одним семиконтактным разъемом. В целом подготовка пучка и подключение не отличается от такового с карбюратором Солекс кроме того, что нужно вывод 3 коммутатора соединить с тахометрическим входом «классического» блока ЭПХХ. Второй семиконтактный разъём при этом из схемы исключается.

К каждой катушке подключается своя пара проводов. Высоковольтные провода с одной катушки идут на 1-й и 4-й цилиндр, с другой — на 2-й и 3-й.

Настройка

Установив трамблёр (а по факту — ДПКВ с автоматом корректировки УОЗ) в посадочное место (совершенно наугад) и слегка притянув его, я попытался запустить двигатель. Двигатель чихнул в карбюратор, но не запустился. Тогда я поменял местами провода между 1-й и 2-й катушками, и двигатель запустился сразу. Как я уже писал выше, нет разницы, в каком положении вы приварили шторку — искра идёт на 2 цилиндра сразу, а если ошибка установки более 90 градусов, то меняя местами провода между катушками, вы эту ошибку нивелируете. Диапазон регулировок позволяет повернуть корпус трамблёра на 90 градусов, а это значит, что как бы вы его ни поставили, в одной или другой комбинации подключения двигатель так или иначе запустится.

Установка первоначального УОЗ с помощью стробоскопа не отличается от таковой при обычном трамблёре: отключаем шланг вакуум-корректора, заглушаем его, например, подходящим винтиком, цепляем датчик стробоскопа к ВВ проводу 1-го цилиндра, светим на шкив, корректируем УОЗ поворотом корпуса трамблёра.

На этом работа закончена.

Тестируя систему на ходу я отметил возросшую приемистость двигателя, более лёгкий запуск, отличный равномерный холостой ход. При одинаково с БСЗ выставленным зажиганием у меня обороты холостых увеличились с 800 до 1300, что говорит о более полном сгорании топлива. Обороты холостого хода я, конечно, убавил обратно до 800 винтом количества.

Что такое коммутатор в автомобиле?

Длительная физическая жизнь автомобиля при его быстром моральном старении, в который раз заставляет говорить о конструктивных решениях, потерявших свою актуальность в современном автостроении, но присутствующих во все еще колесящих по дорогам машинах.

К одному из подобных решений относится и автомобильный коммутатор, в свое время перевернувший автомобильный мир. Вот что такое и для чего нужен коммутатор в автомобиле и разберем в нашей статье.

Особенности функционирования коммутатора зажигания

Еще первые автомобили оборудовались розжигом горючей смеси, в основе которого лежала система батарейного зажигания, а особенность работы заключалась в использовании принципа самоиндукции. Надо отметить, что, несмотря на все свои достоинства и недостатки, подобная схема достаточно длительное время применялась, пока не появилась совершенно новая элементная база.

В основу наименее сложного решения легла простая транзисторная схема, осуществляющая управление токами, которые протекают через катушку зажигания. В результате возникло устройство, названное электронным коммутатором напряжения. Если сравнивать с первоисточником, то главный принцип остался прежним, основанным на явлении электромагнитной индукции.

Однако в качестве электронных ключей стали использоваться транзисторы, уменьшающие нагрузку на контактах прерывателя напряжения с одновременным увеличением силы тока, которая протекает через катушечную обмотку.

В итоге:

• Возросла надежность функционирования системы зажигания в целом;

• Возникли гарантии ее работоспособности при значительных оборотах мотора и соответственно при высоких скоростях;

• Появилась возможность увеличения степени сжатия у двигателей.

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.

Какие признаки свидетельствуют о выходе коммутатора из строя?

С вводом коммутатора в конструкцию усложнился процесс диагностирования возникающих неполадок, связанных с отсутствием нормального пуска мотора. В большинстве своем лишь обращение в специализированную мастерскую позволяет правильно идентифицировать поломку, которая выражается:

• В невозможности запуска двигателя из-за отсутствия свечной искры;

• В нестабильной работе силового агрегата, глохнущего вскоре после запуска.

Если на место коммутатора устанавливается заведомо исправное устройство, то эти признаки тут же пропадают. Подобная замена является самым простым способом, позволяющим проверить работоспособность этого электронного компонента. Имеется еще один оперативный метод определения исправности устройства по косвенному признаку. В цепь подключается вольтметр, включается зажигание без запуска мотора.

Изначально наблюдается фиксация стрелки вольтметра в некотором положении, однако чуть позже она отклоняется вправо, что свидетельствует о нормальном состоянии коммутатора.

Что немаловажно, далеко не всегда ухудшение запуска связано с выходом из строя коммутатора, следует проверять провода и прежде всего состояние разъемов, а также контакт с массой. Не лишним будет проверка датчика Холла.

В любом случае, появление на автомобилях коммутаторов напряжения сказалось в существенном улучшении эффективности запуска и качестве работы двигателя во всех режимах его работы.

Поделитесь информацией с друзьями:

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:

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.

Важно!В комплектацию многих автомобилей ВАЗ, а также, некоторых других относительно недорогих марок авто, входят коммутаторы низкого качества. Потому лучше возить с собой запасной исправный прибор для его своевременной замены в случае поломки.

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.

В бесконтактной системе зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 21081, 21083, 2109, 21091, 21093, 21099 применяется электронный коммутатор.

Назначение коммутатора

Коммутатор предназначен для прерывания электрического тока протекающего по первичной обмотке катушки зажигания, по сигналу с датчика Холла. В результате прерывания образуется ток высокого напряжения, поступающий на свечи зажигания.

Помимо этого коммутатор автоматически регулирует период накопления тока в катушке зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. А так же отключает подачу тока через катушку зажигания при неработающем двигателе, но включенном зажигании.

Устройство коммутатора

Внутри коммутатора расположен мощные транзисторы, предназначенные для прерывания электрического тока. А так же устройства для автоматического накопления тока в катушке зажигания и автоматического запирания транзистора при остановленном двигателе.

Принцип действия коммутатора

При работе системы зажигания импульсы с датчика Холла, установленного в трамблере, поступают на вывод «6» коммутатора и далее через него в первичную обмотку катушки зажигания. При прерывании тока в первичной обмотки катушки зажигания магнитное поле в ней резко сжимается и индуцирует ЭДС 22-25 Квт, что дает искру на свечах достаточную для воспламенения топливной смеси.

Схема подключения коммутатора

Неисправности коммутатора

«Горит коммутатор»

Двигатель автомобиля не запускается

Двигатель «троит» — перебои в искрообразовании

См. «Проверка коммутатора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099»,

«Карбюраторный двигатель запускается и глохнет: причины связанные с системой зажигания».

Применяемость коммутатора на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

В бесконтактной системе зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 применяются коммутаторы: 36.3734, 3620.3734, 76.3734, 133.3774-01, RT1903, PZE1022 и их аналоги разных производителей.

Примечания и дополнения

— При замене или проверке коммутатора запрещается отсоединять от него колодку проводов при включенном зажигании, во избежание повреждения его электронной начинки.

Еще статьи по системе зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Трамблер ВАЗ 2108, 2109 принцип действия Чем отличаются свечи зажигания для контактной и бесконтактной систем зажигания Проверка искры на свечах зажигания

Проверка и замена коммутатора автомобиля ВАЗ-2109

Схема системы зажигания ВАЗ-2109 представлена на рисунке

Коммутатор типа 3620.3734 или 76.3734 размыкает цепь питания первичной обмотки катушки зажигания, преобразуя управляющие импульсы датчика в импульсы тока в катушке зажигания.

Нельзя отсоединять разъем коммутатора при включенном зажигании – это может вызвать его повреждение (как и других компонентов системы зажигания).

При работе коммутатора выделяется большое количество тепла.

Кроме того, масса коммутатора подсоединяется через его радиатор.

Поэтому периодически очищайте радиатор коммутатора от пыли и грязи для улучшения теплоотдачи.

Отсоедините от клеммы «К» катушки зажигания коричневый провод с красной полосой (провод идет к контакту «1» коммутатора).

Подключите этот провод к контрольной лампе, рассчитанной на 12 В, мощностью 3 Вт.

Другой контакт лампы подключите к клемме «К» катушки зажигания.

Проверните двигатель стартером, при этом лампа должна замигать.

Если лампа не загорается, замените коммутатор.

Для замены коммутатора отсоедините колодку с проводами от коммутатора зажигания, отжав отверткой пружинную скобу на колодке.

Перед снятием коммутатора отсоедините провод от клеммы “ – ” аккумуляторной батареи.

Отверните две гайки крепления радиатора и снимите коммутатор с радиатором.

Установите новый коммутатор с радиатором в порядке, обратном снятию.

Обратите внимание: под левой гайкой должен быть закреплен провод массы.

Данный метод проверки позволяет проверить, подает ли коммутатор управляющие импульсы на катушку зажигания.

Более точную проверку (величину длительности и форму импульсов) коммутатора надо производить на специальном стенде