Проверка коммутатора автомобилей ваз 2108, 2109, 21099

Коммутатор электронной системы зажигания 98.3734

Коммутатор электронного зажигания 98.3734 разработки и производства ОАО «ЧНППП «ЭЛАРА» (далее — коммутатор) предназначен для коммутации тока в первичной обмотке катушки бесконтактной системы зажигания автомобилей семейств ВАЗ-2105, ВАЗ-2108, ВАЗ-2110, ВАЗ-21213, ВАЗ-1111, ЗАЗ-1102 . Прибор защищен свидетельством на полезную модель.

Устройство работает совместно с катушками зажигания 3122.3705, 27.3705 и их модификациями, имеющими сопротивление первичной обмотки менее 0,7 Ом и индуктивность не более 7 мГн, датчиком-распределителем 40.3706, 3810.3706 и их модификациями. Номинальное напряжение питания — 12, максимальное — 16, минимальное — 6 В. Время ограничения тока через катушку зажигания коммутатор нормирует в зависимости от режима работы в пределах от 0,6 до 4,5 мс, что составляет 2… 15 % длительности периода входного сигнала при частоте 33 Гц и напряжении питания 13,5 В. Коммутируемый ток катушки зажигания (ток разрыва) ограничен коммутатором на уровне 7,3…7,8 А при напряжении питания 13,5 В. Коммутатор прекращает протекание тока через катушку зажигания через 1 с после остановки вала датчика-распределителя, не допуская искрообразования. Рабочий интервал температуры окружающей среды от -45 до +105 °С.

Схема коммутатора показана на рис. 1, а внешний вид — на рис. 2.

Позиционные обозначения всех элементов соответствуют схеме предприятия-изготовителя. Основа устройства — специализированная интегральная микросхема L497D фирмы ST Microelectronics, предназначенная для управления коммутирующим транзистором BU941ZP той же фирмы. Работа микросхемы подробно описана в . Рассмотрим некоторые особенности ее работы при отличном от типовой схемы включении.

Микросхема DA1 питается от двух источников тока. Первый источник на транзисторах VT1 и VT2 обеспечивает ток 50 мА для питания датчика Холла и микросхемы DA1. Его выходной ток зависит от сопротивления резистора R3 и напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT1. Резистором R2 устанавливают рабочую точку транзистора VT2 и напряжение на коллекторе транзистора VT1.

В случае увеличения температуры напряжение на резисторе R3 уменьшается приблизительно на 2,1 мВ/°С, что приводит к соответствующему снижению выходного тока. Конденсатор С9 подавляет высокочастотные колебания, возникающие в момент появления выбросов напряжения в бортовой сети автомобиля.

Второй источник тока, выполненный на транзисторах VT3 и VT4, стабилизирует базовый ток транзистора VT5 на уровне 40 мА. Применение транзисторов MJE350 (VT2, VT4) в источниках тока обеспечивает надежную работу коммутатора в случае возникновения импульсных помех напряжением до 350 В в бортовой сети автомобиля и повышения температуры окружающей среды до 105 °С.

Стабилитрон VD3 BZX84C9V1 стабилизирует напряжение на уровне 9 В для питания датчика Холла.

Диод VD1 защищает устройство от переполюсовки источника питания.

Резистор R28 и диодная сборка VD5 обеспечивают надежную защиту входов микросхемы от возможных бросков напряжения.

Цепь VD4R13C8R14 защищает транзистор VT5 в случае повышения напряжения в бортовой сети. Если напряжение превышает 24 В, открывается стабилитрон VD4 и через резисторы R13, R14 начинает протекать ток, что приводит к увеличению напряжения на входе HI (вывод 13) обратной связи по току микросхемы DA1 и к уменьшению уровня ограничения тока в катушке зажигания. Когда напряжение превысит примерно 70 В, коммутатор полностью выключается.

Датчик тока коммутирующего транзистора (R18-R27) выполнен из десяти параллельно включенных резисторов для поверхностного монтажа сопротивлением 1 Ом. В ранее выпускавшихся коммутаторах функцию датчика тока выполнял резистор АСОЗ сопротивлением 0,1 Ом ±5 %. Однако эксперименты показали, что примененный здесь датчик обладает лучшей температурной стабильностью.

В блоке применена импортная элементная база в основном для поверхностного монтажа. Постоянные резисторы и керамические конденсаторы X7R — типоразмера 1206. Биполярные транзисторы BUZ941ZP и MJE350 заменимы транзисторами КТ898А (или серий КТ8131, КТ8225, КТД8252) и КТ720А соответственно, а транзисторы ВС808 — ВС807.

Литература

Пятков К. Б., Игнатов А. П., Косарев С. Н. и др. Автомобили ВАЗ-2110 и ВАЗ-21102: Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. — М.: За рулем, 1996.
Ходасевич А. Г., Ходасевич Т. И. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. Вып. 1. Электронные системы зажигания. — М.: Антелком, 2001.

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.

Признаки неисправности коммутатора как проверить коммутатор своими силами.

Назначение и особенности конструкции коммутатора.

Коммутатор – это один из элементов электрического оборудования автомобиля. Его задача – обеспечение нормальной работы бесконтактной системы зажигания. Крепления узла производится в подкапотном пространстве.

Устройство отличается надежностью, способностью выдерживать серьезные вибрации и ударные нагрузки

Это очень важно, ведь в корпусе коммутатора находятся чувствительная к воздействиям электроника

В основе коммутатора ВАЗ – стандартная микросхема L 497, которая производит управление транзистором «N-P-N» типа.

>Особенность схемы – возможность программирования со стороны пользователя и установка необходимого коэффициента задержки. От корректности этого показателя напрямую зависит запуск холодного двигателя.

Благодаря четкой настройке, можно ускорить частоту вращения коленчатого вала (исключив при этом провалы в работе) и гарантировать качественную тягу силового узла.

К основным параметрам устройства коммутатора можно отнести:

Диапазон напряжений – от 6 до 16 Вольт;
рабочий уровень напряжения – 13,5 Вольт;
обеспечение бесперебойной искры при вращении коленвала в диапазоне от 20 до 7000 оборотов;
ток коммутации – от 7,5 до 8,5 А.

Признаки неисправности коммутатора.

Одним из главных симптомов неисправности коммутатора — потеря искры. Двигатель плохо заводится и время от времени глохнет, появляются перебои в работе.

Но не стоит торопиться с заменой — важно убедиться в причине, ведь потеря искры может произойти по целому ряду причин – выходу из строя датчика Холла, разрыве ремня ГРМ, неисправности катушки зажигания, плохому контакту в крышке распределителя, проблемами в проводке и так далее

По этому в первую очередь необходима комплексная диагностика. Самым быстрым и эффективным способом в данном случае может послужить автомобильный диагностический сканер. В большинстве своём данного рода приборы достаточно просты в эксплуатации и имеют демократичную цену

Из представленных на нашем рынке можем посоветовать обратить внимание на мультимарочный сканер Scan Tool Pro Black Edition

К преимуществам этой модели можно отнести диагностику не только двигателя, но и остальных узлов. Совместим с 99% новых и старых автомобилей, начиная с 1993 года, достаточно прост в использовании и имеет широкий функционал.

Если диагностика остальных узлов не дала результатов, то можно переходить к нашему «герою». Но как проверить коммутатор, ведь устройство имеет весьма сложную конструкцию?

Как проверить коммутатор, своими силами.

Большинство автолюбителей не морочат голову с диагностикой и просто ставят новый узел. Такой способ имеет свои плюсы.

Во-первых, не нужно тратить время на проверку – достаточно установить новую деталь.

Во-вторых, можно сразу определить, в ней причина или нет. На самом деле бояться работы не стоит, ведь проверка коммутатора занимает несколько минут.

Итак, для выполнения работ в домашних условиях хватит контрольной лампы (номинальное напряжение должно быть 12 Вольт) и стандартного набора ключей.

С их помощью можно убедиться в наличии или отсутствии импульсов, а в дальнейшем принять решение об исправности самого устройства.

Алгоритм действий по проверке коммутатора:

Для начала выполнения работ желательно отключить АКБ, что бы случайно не замкнуть проводки, которые вы будите откручивать.

С помощью ключа на «восемь» выкручивайте гайку и снимите проводок с катушку зажигания с маркировкой «К». Этот провод легко распознать – он имеет коричневатый цвет и направляется к зажиму под маркировкой один на коммутаторе;

Подключайте этот провод через контрольную лампочку к зажиму «К» на катушке зажигания, а далее подсоединяйте аккумулятор;

Включайте стартер двигателя и наблюдайте за действиями лампы. Если она мигает, то коммутатор исправен. Если же лампочка не подает никаких признаков жизни, то единственный выход – это замена устройства.

При наличии сомнений в исправности детали, проверка должна производиться на специальном стенде (такой всегда есть на СТО).

В этом случае можно не только определить факт работоспособности изделия, но и измерить продолжительность импульсов.

При появлении первых подозрений не стоит сразу же менять коммутатор или тратить деньги на мастера. Вы вполне способны справиться с работой своими руками.

Тем более, теперь вы знаете, как проверить коммутатор на ВАЗ 2109 и других моделях отечественной марки. Остается выделить время и подготовить минимальный набор инструментов. Удачной дороги и конечно же без поломок.

Что есть такое коммутатор и зачем он нужен?

Если быть проще, то коммутатор — это некий модуль (по фен-шуй — модуль DC CDI либо AC CDI) в котором накапливается электрическая энергия, которая в нужный момент в виде импульса подается на катушку зажигания, где многократно умножается и в виде электрической искры проскакивает между электродами свечи зажигания.

Коммутатор скутера выглядит примерно так

В зависимости от типа коммутаторов, энергия необходимая для формирования икры может накапливаться в коммутаторе двумя способами:

• На коммутаторах типа AC CDI — энергия необходимая для образования искры на свече зажигания сначала формируется в высоковольтной катушке генератора и затем, в виде переменного тока поступает в коммутатор, где накапливается в конденсаторе и в нужный момент в виде импульса поступает на катушку зажигания
• На коммутаторах типа DC CDI — энергия необходимая для образования искры на свече зажигания в виде постоянного тока поступает непосредственно с аккумуляторной батареи, где преобразуется в переменный ток, многократно умножается по вольтажу и поступает на конденсатор

Потроха

Катушки питания коммутатора на генераторе выглядят примерно так. На некоторых моделях генераторов их две, на некоторых всего одна

Для прохождения искры в нужный момент в конструкцию генератора и иже с ним коммутатора внесен магнитоиндукционный датчик (по-колхозному — «датчик холла»). Магнитоиндукционный датчик по сути представляет из-себя обычный генератор переменного тока, только в миниатюре.

На внешней стороне ротора генератора есть небольшой выступ при прохождении которого возле датчика — в обмотках датчика формируется небольшой знакопеременный импульс, который поступает на тиристор коммутатора — тиристор открывается и энергия накопленная в конденсаторе поступает на катушку зажигания

Датчик

Как выставить бесконтактное зажигание на Ваз 2107

Для работ вам понадобится 12-вольтовая контрольная лампочка, ключ на 13 и ключ для коленвала:

Выставлять зажигание нужно на неработающем двигателе, с отключенной «минусовой» клеммой АКБ.
Установите поршень первого цилиндра ДВС в положение зажигания. Для этого потребуется выкрутить из него свечу зажигания

Затыкаем свечное отверстие пальцем и при этом крутим коленчатый вал ключом по часовой стрелке.
Когда будет такт сжатия, воздух под давлением начнет сильно выталкивать палец — это то, что нужно.
Теперь важно четко совместить метку на шкиве со второй, которую ищите на крышке привода ГРМ. Метка посредине означает, что выставляется опережение зажигания на 5 градусов.
Бывает, что некоторые не могут найти у себя метки

Но на самом деле метки есть всегда. Просто хорошо протрите поверхности щеткой по металлу, прибавьте света.
После выставления меток можно снимать ключ. Заверните извлеченную свечу назад и подсоедините бронепровод.
Следующим этапом работ станет определение момента зажигания:
Перед началом подключите «минусовую» клемму аккумулятора.
При помощи ключа на 13 нужно немного ослабить крепежную гайку распределителя зажигания.
Здесь понадобится заготовленная контрольная лампочка с двумя проводами. Один вывод подключаем к «массе», второй — к низковольтной катушке зажигания.
Включаем зажигание поворотом ключа в положение «I».
Нужно аккуратно поворачивать корпус распределителя зажигания по часовой стрелке, пока контрольная лампочка не погаснет.
После этого необходимо плавно повернуть ротор распределителя против часовой стрелки — пока не будет разомкнут контакт и не засветится снова лампочка.
Теперь нужно закрутить крепление и проверить поведение машины на ходу.

Что собой представляет БСЗ и как она работает?

Чтобы успешно установить и настроить бесконтактное зажигание, желательно понять принцип действия системы, состоящей из следующих элементов:

1. Главный распределитель зажигания (иначе — трамблёр). Внутри него установлен фотоэлектрический датчик Холла, вакуумный привод корректировки угла опережения и так называемый бегунок с подвижным контактом.
2. Катушка, создающая импульс высокого напряжения. Имеет 2 обмотки: первичную, состоящую из малого числа витков толстого провода, и вторичную, намотанную тонкой проволокой с большим количеством витков.
3. Электронный блок — коммутатор, оборудованный алюминиевым радиатором охлаждения. Последний играет роль крепёжного элемента.
4. Свечи зажигания, соединённые высоковольтными проводами с трамблёром.
5. Провода для соединения элементов между собой.

Схема работы БЗС Ваз 2107

Первый контакт катушки соединяется через реле замка зажигания с генератором, а второй — с блоком управления. Также от неё к трамблёру идёт высоковольтный провод большого сечения. Из распределителя выходит 2 пучка проводов, соединяющих его с коммутатором и свечами зажигания. Система функционирует по такому алгоритму:

1. После включения зажигания поворотом ключа в замке на первичную обмотку катушки подаётся напряжение 12 В, отчего возникает электромагнитное поле.
2. Когда происходит вращение коленчатого вала и один из поршней выходит в верхнюю мёртвую точку (ВМТ), фотоэлектрический датчик посылает сигнал коммутатору, а тот кратковременно разрывает связь катушки с источником напряжения — генератором либо аккумуляторной батареей.
3. Во время разрыва цепи во вторичной обмотке катушки образуется импульс напряжением от 20 до 24 кВ, передаваемый по проводу большого сечения на бегунок трамблёра.
4. Подвижный контакт бегунка направляет импульс к той свече зажигания, где поршень вышел в ВМТ. Между её контактами проскакивает мощная искра, воспламеняющая смесь топлива с воздухом в камере сгорания.
5. Вал распределителя приводится в действие шестерёнчатой передачей, связанной с коленчатым валом. Когда очередной поршень движется к ВМТ, вал поворачивается и подвижный контакт соединяется с другой свечой, а датчик Холла посылает следующий сигнал и цикл искрообразования повторяется.

Назначение коммутатора

Бесконтактная система зажигания отличается тем, что электрический импульс, подаваемый на катушку (катушки), формируется не контактом прерывателя, установленным в трамблере, а коммутатором. Электронная схема последнего подает искру в цилиндры с оптимальным временем опережения, основываясь на данных о текущем режиме работы двигателя и положении коленвала в каждый конкретный момент.
Коммутатор способен выдерживать физические нагрузки, вибрацию и температурные перепады в широком диапазоне. Отсутствие контактов в схеме обеспечивает большую надежность и долговечность работы узла. Еще одно достоинство такого решения состоит в том, что коммутатор ВАЗ 2107 имеет возможность перепрограммирования со стороны пользователя для установки момента опережения, соответствующего качеству топлива и динамическим требованиям к автомобилю.

Параметры коммутатора ВАЗ 2107

Рабочее напряжение коммутатора — 13,5 вольт, допустимый диапазон напряжения — от 6 до 16 вольт. Максимальный ток коммутации — 8,5 ампер. Коммутатор обеспечивает стабильное искрообразование в диапазоне оборотов двигателя от 20 до 7000 оборотов в минуту.

Что такое коммутатор системы зажигания

Если говорить просто, то под коммутатором системы зажигания, подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах. В чем смысл, назначение и принцип работы этого устройства системы зажигания? Отвечая на этот вопрос, стоит понимать, что существует два типа прерывающих устройств:

1. Коммутаторы механического прерывания. Такими электрическими узлами оснащались практически все машины Советского союза, вплоть, до 1988 года. На то время это были практичные, но крайне ненадежные контактные выключатели. Принцип их работы основывался на законах самоиндукции, и приводился в действие механическим прерывателем. Последний, размыкал первичную цепь низкого напряжения, вследствие чего во вторичных цепях трансформатора возникал электромагнитный импульс, который преобразовывался в электрическую искру, и передавался на свечу зажигания. Для того чтобы обезопасить контакты коммутатора системы зажигания в цепь включался конденсатор.
2. Коммутаторы бесконтактного действия, или как их еще называют, транзисторные. Принципиально их схема работы аналогична предшественникам, отличается сам механизм исполнения работы. Так, в отличие от контактных выключателей, бесконтактники осуществляют прерывание тока в электрических цепях за счет входного транзистора, который служит шлюзом для потока электроэнергии. На самых последних моделях автомобилей устанавливаются коммутаторы, которые полностью контролируются электроникой.

При этом последние, явно выигрывают у первых, и с большим преимуществом.

Коммутатор и катушка зажигания

Так, например, при использовании транзисторного коммутатора для бесконтактной системы зажигания:

• уменьшается ток, который проходит по контактам прерывателя, вследствие чего они перестают обгорать и залипать;
• далее, увеличивается длительность подачи искры, что автоматически гарантирует лучшее воспламенение, и более эффективное выгорание горючих смесей;
• в случае если по каким-то причинам вышел из строя транзистор, всегда можно перекинуть провода в стандартное положение, и автомобиль продолжит работать.

Признаки поломки коммутатора

В процессе эксплуатации автомобиля могут возникать неприятные симптомы, свидетельствующие о неисправности системы зажигания.

Возможной причиной этого может быть некорректная работа коммутатора. Вот наиболее распространенные симптомы, которые должны навести на мысль о возможной поломке этого прибора:

• Не получается завести двигатель. При работающем стартере отсутствует искра.
• Двигатель заводится, нормально работает на низких и средних оборотах, но раскрутить его на высоких оборотах не получается. Двигатель не работает на полную мощность.
• Автомобиль глохнет, трогаясь с места, хотя на холостых оборотах работает стабильно.
• Двигатель заводится, но долго не работает, тут же глохнет.
• Двигатель начинает работать нестабильно – «троить», достигая определенного уровня оборотов. На холодную может заводиться вполне нормально.
• Двигатель периодически, без какой-либо закономерности, может глохнуть, затем опять работать нормально. Загорается датчик разрядки аккумулятора. Стрелка тахометра показывает резкие перепады количества оборотов.

Совет: Признаки неисправности системы зажигания могут возникать не только из-за коммутатора, но и вследствие поломки других узлов. Замена коммутатора при вышеперечисленных симптомах не всегда помогает устранить поломку. Поэтому диагностику системы зажигания желательно производить комплексно, поэтапно проверяя исправность всех составляющих.

Регулировка БЗС

Регулировка зажигания ВАЗ 2107 начинается с простейшей операции снятия крышки трамблера, после поворачивается коленчатый вал, пока не будет достигнуто максимальное расстояние промеж ним и трамблером.

Процесс установки БЗС Ваз 2107

Вслед за этим приступают к откручиванию винтов, фиксирующих контактную группу на подшипниковой пластине и промеж контактами, вводится щуп для определения и подбора оптимального положения для группы

Коррекция угла контактов в замкнутом состоянии

В идеале всё определяется прилагаемым усилием для перемещения щупа, которое должно быть минимальным, найдя участок соответствующий этому требованию, положение группы фиксируется затягиванием винтов. Имеет значение и величина зазора для её определения толщина щупа должна быть 0,44 миллиметра. Именно регулировка зазора обеспечивает необходимое значение угла замкнутых контактов, его оптимальная величина составляет 55±3°.

Каким может быть коммутатор в автомобиле?

Современные
коммутаторы эффективны и надежны благодаря
микропроцессорам. Сейчас в магазинах продают разные модели. Все коммутаторы
можно поделить на:

1. Транзисторные. Имеют контакты, которые могут обгореть или просто
   износиться. Это значит, что срок службы у них небольшой.
2. Тиристорные. Похожи на транзисторные, но имеют одно отличие —
   высокое напряжение возникает в конденсаторе. Когда система активируется,
   конденсатор подключается к катушечной обмотке. При следующем разряжении возникает
   искра.
3. Гибридные. Здесь есть кулачковый трамблер. Электронная часть
   включает в себя коммутатор и катушку. Это гибрид электроники и механики. За
   счет электронных элементов этот узел надёжнее и экономичнее. Датчики здесь
   заменены кулачками, подсоединяются они просто. Конструкция удобна — ведь
   когда свитч выходит из строя, можно переключиться на старую катушку. Потом
   запускается кулачковое зажигание.
4. Бесконтактные — самые эффективные устройства. Их параметры намного
   выше показателей коммутаторов другого типа. С началом применения
   электроники производители начали отказываться от контактов — сигналы стали
   передаваться от датчика Холла.

Датчики
сыграли роль в улучшении процесса образования искры — перебои прекратились, погрешность
воспламенения горючего в правом цилиндре уменьшилась. Проблема зависимости угла
опережения от частоты оборотов двигателя осталась, но и она была решена при
помощи микроконтроллерной системы. Устройства, в которые она интегрирована,
получают сигнал с датчика на вход Х1. Здесь его обработкой занимается
микроконтроллер, определяющий момент активации и деактивации катушки.

Кстати, на машинах российского производства
бесконтактники впервые были установлены на ВАЗ 2108.

Настройка зажигания

При настройке зажигания вам потребуется сделать самое главное – установить валы по меткам, чтобы газораспределение функционировало синхронно с работой поршневой группы. Это первое, что следует сделать перед тем как начать регулировку зажигания. Стоит заметить, что особых трудностей при настройке возникнуть не должно, особенно на автомобилях ВАЗ 2108-21099. Все дело в том, что распределитель зажигания на двигатели этих машин установить можно только в одном положении. Причем коммутатор зажигания при данной процедуре не подвергается никаким настройкам, так как их у него нет.

Корпус трамблера вращается вокруг своей оси, чтобы производить более точную регулировку. И этого оказывается достаточно. Чтобы точно установить момент, можно использовать простейшую схему, в качестве индикатора используется в ней простой светодиод. Датчик Холла отключается от системы, на его минусовой вывод подается плюс питания. Между «+» и сигнальным включается светодиод, для снижения напряжения последовательно с ним включается сопротивление 2 кОм. А вот плюс датчика Холла соединяется с массой. Теперь остается только медленно вращать корпус распределителя. Момент, когда засветится диод, будет являться искомым.