Электронная система зажигания в автомобиле

Принцип работы электронной системы зажигания

Работа классической системы зажигания, как и контактно-транзисторной или бесконтактной, основывается на динамическом распределении высокого напряжения, и в их конструкции используются подвижные элементы.

Совсем по-другому работает современная электронная система зажигания, которая устанавливается на 95% от общего числа выпускаемых в наши дни автомобилей. В ней распределение токов высокого напряжения производится за счет статического эффекта, то есть без использования движущихся деталей и механизмов, что самым положительным образом сказывается на сроке службы всей системы, а также качестве ее работы. Создание и распределение токовых импульсов происходит с помощью электронных устройств – микропроцессоров, поэтому данная система имеет и другое название – микропроцессорная система зажигания.

Еще одной особенностью электронной системы зажигания по сравнению с другими системами выступает наличие большего числа катушек зажигания (хотя на некоторых автомобилях может использоваться и всего одна катушка). Например, на моделях машин производства ВАЗ, имеющих впрысковую систему подачи топлива и выпускавшихся с конца 90-х годов до второй половины «нулевых», устанавливались две катушки зажигания (по одной на 2 цилиндра).

Напряжение с них поступало на свечи в тех цилиндрах, поршни которых двигались по направлению к верхней «мертвой» точке, при этом в одном из цилиндров пары происходило сжатие смеси, а во втором – выпуск. Сейчас же многие автомобили как отечественного, так и иностранного производства оснащаются индивидуальными катушками зажигания на каждый цилиндр, что позволяет серьезно уменьшить расход топлива. Что интересно, в таком случае не требуется и применение высоковольтных проводов.

Далее будут подробнее рассмотрены некоторые наиболее важные компоненты микропроцессорной системы зажигания.

Составные части электронной системы зажигания

1. Электронный блок управления зажиганием (ЭБУ)

Важнейшим элементом микропроцессорной системы зажигания является электронный модуль, который может представлять собой как отдельный блок, так и быть составной частью электронного управления двигателем автомобиля. Это своеобразные «мозги» всей системы зажигания. Состоит этот блок из микропроцессоров, которые занимаются сбором и анализом информации, поступающих от различных датчиков, сообщающих о положении распредвала, величине нагрузки на двигатель, числе оборотов коленвала, температуре и многих других параметрах. После алгоритмической обработки полученной информации ЭБУ рассчитывает необходимый момент зажигания и передает сигнал на коммутатор.

1. Коммутатор (воспламенитель)

Коммутатор работает в тесной связке с электронным блоком зажигания и конструктивно представляет собой специальную электронную плату, основой которой выступают транзисторные ключи. В зависимости от сигналов, исходящих от электронного модуля, ключи отключают и включают питание первичной обмотки катушки или группы катушек зажигания. Стоит отметить, что на большинстве современных автомобилей, используется не один, а несколько коммутаторов, что позволяет существенно улучшить качество работы всей системы зажигания в целом.

Исходя из местоположения транзисторных ключей, различают следующие виды микропроцессорного зажигания:

1. • ключи и ЭБУ конструктивно объединены в один блок;
   • ключи находятся отдельно от ЭБУ, но объединены в один блок с катушками зажигания соответствующих цилиндров;
   • ключи объединены в блок, но находятся отдельно от ЭБУ и катушек зажигания;
   • ключи находятся раздельно друг от друга и других компонентов системы зажигания, и установлены при этом для каждой отдельной катушки.

Транзисторные ключи, объединенные в одном блоке с катушками зажигания, по-другому еще называют модулем зажигания.

1. Контроллер

Если в контактной и бесконтактной системах зажигания за регулировку угла опережения зажигания отвечают механические устройства, то в электронной системе данным процессом управляет контроллер. Получив информацию от датчика, следящего за оборотами коленвала, контроллер высчитывает базовый угол опережения зажигания, и при обнаружении, например, детонации, корректирует значение угла в большую или меньшую сторону. Рассчитав окончательную величину угла опережения зажигания, далее контроллер посылает управляющий сигнал на катушки или модуль зажигания именно в тот момент, когда поршень в цилиндре достигнет нужного положения, двигаясь к своей верхней «мертвой» точке.

1. Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)

Среди всего множества датчиков в микропроцессорной системе зажигания наиболее важным является тот, который отслеживает положение коленчатого вала. Как уже было описано в абзаце выше, ДПКВ отправляет сигналы контроллеру.

Этот датчик, как правило, крепится на кронштейн масляного насоса, находясь при этом в непосредственной близости (0,7-1 мм) от зубчатого венца на приводе шкива генератора. Данный венец состоит из определенного количества зубцов (зависит от конкретной модели авто) и два подряд пропуска. Сам же датчик имеет постоянный магнит и обмотку с сердечником.

При вращении зубчатого венца происходит изменение магнитного потока за счет наведения импульсов напряжения переменных токов в обмотке. Амплитуда импульсов меняется в зависимости от скорости вращения коленвала. Шкив же генератора расположен таким образом, что когда происходит совмещение середины первого зубца на венце с осью ДКПВ, поршни, например, первого и четвертого цилиндров, находятся на строго определенном расстоянии от своей верхней «мертвой» точки.

Контроллер вычисляет местоположение первого зубца (который идет сразу после двух пропущенных), и как только удается это сделать, происходит синхронизация, после чего уже можно высчитать оптимальный угол опережения зажигания.

Диагностика и регулировка ЭСЗ

Несмотря на более высокую надежность как отдельных компонентов микропроцессорного зажигания, так и всей системы данного типа в целом, все равно некоторые ее элементы могут выйти из строя, поэтому далее речь пойдет о действиях, направленных на диагностику той или иной неисправности, которые не представляют особой сложности даже для рядового автолюбителя.

Так, если отсутствует искра, то это может свидетельствовать не только об отсутствии питающего напряжения на катушках (модулях) зажигания, но и о неисправностях датчиков положения коленчатого и распределительного валов, повреждениях изоляционной оболочки высоковольтных проводов, поломках и сбоях в работе ЭБУ.

Чтобы более точно определить источник поломки, потребуется применение специального прибора – осциллографа.

Особо стоит подчеркнуть, что нельзя проверять наличие искры на свече при снятом высоковольтном проводе, такие действия почти со стопроцентной вероятностью приведут к сгоранию катушки или модуля, а также самого электронного блока управления зажиганием. С помощью осциллографа, соблюдая всю необходимую технику безопасности, нужно снять показания с первичной и вторичной цепи напряжения, зажигание при этом, что довольно естественно, должно быть включено. Осциллограммы помогут выявить такие неисправности как:

• обрыв или повреждение высоковольтной проводки;
• искажение сигнала с датчиков или воспламенителя;
• замыкание в первичной или вторичной обмотках катушки или модуля зажигания;
• дефекты свечей зажигания.

Конечно, осциллограф есть далеко не у каждого водителя, но все же он не является такой уж редкостью, тем более в наши дни, когда электронное зажигание постепенно вытесняет все остальные типы. Если все же найти данный прибор у знакомых не удалось, то в таком случае лучше обратиться в специализированный автосервис.

Большим преимуществом микропроцессорного зажигания является отсутствие необходимости его регулировки после ремонтных работ, достаточно всего лишь проверить напряжение с помощью тестера, а всю остальную работу по настройке выполнит электроника. Однако это касается только инжекторов, на автомобилях же с карбюраторной системой подачи топлива дело обстоит несколько иначе. Речь идет об электронном зажигании, имеющем механический распределитель (знакомый всем трамблер). Подробнее регулировку такой разновидности электронного зажигания можно рассмотреть на примере ВАЗ 2107. Помимо традиционного способа регулировки «на слух», когда при включенном двигателе ослабляют крышку распределителя и вращают его корпус в поиске наиболее ровной работы мотора, существует и другой метод.

Для этого понадобится ровный асфальтированный участок дорожного полотна без посторонних лиц и помощник. Предварительно прогрев двигатель, нужно разогнаться до 50 км/ч и, включив четвертую передачу, резко выжать педаль акселератора. В этот момент водителю и помощнику необходимо прислушаться к детонации в моторе, которую еще называют «звоном пальцев».

Данное явление при правильно выставленном зажигании прекращается после увеличения скорости авто на 5-7 км/ч. Если же оно продолжается дольше, то необходимо повернуть распределитель по часовой стрелке на один градус. Что интересно, бывает и обратная ситуация, когда звук детонации топлива совсем слабый или вовсе не слышен, в таком случае трамблер нужно повернуть тоже на один градус, но уже против часовой стрелки. Число поворотов может быть и больше, но поворачивать всегда следует только на один градус, чтобы не пропустить оптимальное значение. Конечно, данный метод не дает стопроцентной гарантии, но является наиболее оптимальным при отсутствии доступа к услугам профессиональных авторемонтников.

Ремонт и полная замена электронной системы зажигания в России и СНГ

Перед обращением к услугам специалистов по ремонту электронных систем зажигания было бы неплохо выяснить примерную стоимость их услуг. В настоящее время наблюдаются некоторые колебания на рынке услуг по ремонту автомобилей, связанные с нестабильной экономической ситуацией в целом. Однако, в среднем, начальный уровень цен на ряд операций, направленных на устранение неисправностей в работе микропроцессорного зажигания таков:

• замена ДПКВ – от 100 рублей;
• замена датчика положения заслонки дросселя – от 150 рублей;
• замена датчика детонации – от 100 рублей;
• замена датчика положения распредвала – от 150 рублей;
• замена высоковольтных проводов – от 200 рублей;
• замена воспламенителя (коммутатора) – от 150 рублей;
• замена ЭБУ – от 250 рублей;
• замена контроллера – от 300 рублей;
• ремонт ЭБУ – от 500 рублей;
• диагностика работы системы зажигания – от 800 рублей;
• замена катушки зажигания – от 200 рублей

Все цены приведены без учета стоимости заменяемых деталей и компонентов.