Рис. 112. Схема цифровой системы зажигании:
1 - свечи зажигания; 2— катушка зажигания 2-го и 3-го цилиндров; 3 - катушка зажигания 1-го и 4-го цилиндров; 4 - коммутатор; 5 колодка диагностики; 6 - выключатель зажигания; 7 - монтажный блок; 8 - концевой выключатель карбюратора; 9 - электромагнитный клапан карбюратора; 10 - контроллер; 11 - датчик температуры: 12 - датчик угловых импульсов; 13 - датчик начала отсчета.
Рис. 113. Осциллограммы импульсов напряжений и токов, действующих на выходах контроллера (а), коммутатора (в) и во вторичной цепи катушки зажигания (с):
I — сигнал «Момент зажигания»; II — сигнал «Выбор канала», III — сигнал «Начало отсчета»; IV — сигнал «Угловые импульсы»; V — импульсы тока на выходе 1-го канала; VI — импульсы тока на выходе 2-го канала; VII — импульсы напряжения на выходе 1-го канала; VIII — импульсы напряжения на выходе 2-го канала; IX — импульсы напряжения; X — импульсы тока; А — ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндров; В — момент зажигания в 1-м и 4-м цилиндрах; С — момент зажигания во 2-м и 3-м цилиндрах; θ — угол опережения зажигания; U₁ и I₁ — ток и напряжение в первичной обмотке катушки зажигания; tн — время накопления тока; Uп — напряжение пробоя зазора свечи; Iр, Uр и tр - ток, напряжение и время разряда между электродами свечи.
Контроллер учитывает информацию, поступающую от датчиков, из памяти выбирает оптимальный угол 9 опережения зажигания для данных условий и формирует импульсы «Момент зажигания» (СЗ) и «Выбор канала» (ВК), показанные на осциллограммах 1 и 11, рис. 113. Момент искрообразования сигнала СЗ определяется срезом импульса (переходом с высокого уровня на низкий). Момент искрообразования сигнала ВК соответствует в 1-м и 4-м цилиндрах переходу с низкого уровня сигнала на высокий, а во 2-м и 3-м цилиндрах — с высокого уровня на низкий.
Коммутатор плавно увеличивает силу тока в первичных обмотках катушек зажигания и по сигналам СЗ и ВК контроллера резко прерывает ее. В результате в первичных обмотках катушек зажигания действуют импульсы тока I₁ величиной 8...10 А (осциллограммы V и VI). При этом амплитуда импульсов напряжения на выходных транзисторах коммутатора в момент прерывания тока достигает 350...400 В (осциллограммы VII и VIII). Длительность импульсов тока tн (или время накопления тока) зависит от частоты вращения коленчатого вала и при напряжении питания 14 В уменьшается с 8 мс при 750 об/мин до 4 мс при 4500 об/мин.
Как и при работе бесконтактной системы зажигания, в момент прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания индуцируется высокое напряжение во вторичной обмотке. Ток высокого напряжения замыкается (на примере катушки 2, рис. 112) по пути: верхний высоковольтный вывод катушки — свеча 1-го цилиндра — «масса» — свеча зажигания 4-го цилиндра — нижний высоковольтный вывод катушки зажигания. При этом создается искровой разряд одновременно у двух свечей зажигания: 1-го и 4-го цилиндров. Если в одном из цилиндров (например, в 1-м) в это время происходит конец такта сжатия и искровой разряд поджигает рабочую смесь, то в другом цилиндре (в 4-м) в это время завершается выпуск отработавших газов и разряд в нем ничего не воспламеняет. Таким образом, в каждом цилиндре за время рабочего цикла (2 оборота коленчатого вала) создается 2 искровых разряда (один рабочий, а другой холостой).
Электромагнитным клапаном 9 карбюратора контроллер управляет в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и от состояния концевого выключателя 8 дроссельной заслонки. При закрытой заслонке (концевой выключатель замкнут на «массу») контроллер отключает клапан при частоте вращения выше 1750 об/мин и снова включает его при снижении частоты вращения до 1650 об/мин. Если дроссельная заслонка карбюратора приоткрыта (концевой выключатель не замкнут с «массой»), то клапан не отключается.
Для диагностических целей у контроллера можно брать следующие сформированные сигналы (прямоугольные импульсы). Со штекера «5» — сигнал НО датчика отсчета, со штекера «7» — сигнал УМ датчика управляющих импульсов и со штекера «13» сигнал СЗ момента зажигания (см. осциллограммы соответственно III, IV и I на рис. 113).