Устройство на системата за запалване (ВАЗ-2109)

Системата за запалване е предназначена за запалване на работната смес в цилиндрите на двигателя чрез искров разряд, който трябва да се създаде в строго определен момент. Повечето автомобили от семействата VAZ-2108 и VAZ-2109 използват електронна безконтактна система за запалване. Включва запалителни свещи, разпределител на искра, превключвател и проводници за високо и ниско напрежение.

Някои автомобили VAZ-21083 и VAZ-21093 са оборудвани с микропроцесорна (цифрова) система за запалване. Основата на тази система е контролер, който е специализиран микрокомпютър. Въз основа на сигналите от датчиците, контролерът точно определя момента на запалване в цилиндрите на двигателя по зададена програма и подава команди към превключвателя. В резултат на това се намалява разходът на гориво, намалява се токсичността на отработените газове и се постигат оптимални мощностни характеристики на двигателя. Микропроцесорната запалителна система включва следните оригинални блокове: контролер, двуканален превключвател, две запалителни бобини и сензори за начало на броене, ъглови импулси и температура. Използваните превключвател, запалителни свещи и високоволтови проводници са същите като при безконтактната система за запалване.

Ключ за запалване

Ключът за запалване е предназначен да включва и изключва веригите за запалване и стартиране, контролните устройства, светлините и други консуматори на електрическа енергия в автомобила. Ключовете за запалване се монтират в два вида: KZ813, произведен в Унгария, или 2108-3704005-40, произведен в страната. Те са взаимозаменяеми, но имат различен дизайн. Комплектът ключ за запалване включва допълнително реле за запалване, което не е използвано в първата партида автомобили VAZ-2108. Схемата на свързване на превключвателя за запалване с допълнително реле е показана на фиг. 106.





Ключът за запалване се състои от две основни части: контактна част и заключваща част. Заключващата част има устройство против кражба и блокиращо устройство срещу рестартиране на стартера. Принципът на действие на устройството против кражба е, че след изваждане на ключа от ключалката в позиция III ("Паркинг"), заключващата щанга на ключалката се удължава, влиза в жлеба на кормилния вал и заключва вала. Ключалката е проектирана така, че ключът да може да се извади само в позиция III.

Блокировочное устройство срещу повторно включване на стартера не позволява повторното завъртане на ключа от положение I ("Запалване") в позиция II ("Стартер"), Повторното включване на стартера е възможно само след предварително връщане на ключа в позиция "О" ("Изключено"). Благодарение на това устройство за стартерни предохраняется от случайно включване при работещ двигател, което може да доведе до счупване с предястие.

Контактната част на ключа за запалване е неразглобяема. На контактите "30" и "30/1" се подава напрежение от батерията и генератора. В таблицата. 6 показва кои контакти на превключвателя са затворени в различни ключови позиции.

Запалителни свещи

Свещите се използват за запалване на работната смес в цилиндрите чрез искров разряд между електродите. Въпросните превозни средства са оборудвани със свещи тип FE65P (произведени в СФРЮ) или запалителни свещи тип A-17DV-10 от местно производство. Буквата A в обозначението на запалителната свещ показва дължината на резбата на завинтващата се част M14X 1,25. Числата 17 характеризират светещото число на запалителната свещ. Втората буква D в обозначението показва, че дължината на резбовата част на тялото на свещта е 19 mm. Последната буква B означава, че термоконусът (полата) на изолатора излиза извън края на корпуса.

Свещите A-17DV-10 се различават от свещите A-17DV (използвани в автомобили Zhiguli) във формата на изолатора, увеличената дебелина на страничния електрод и въвеждането на антикорозионно покритие върху тялото. Всичко това повишава надеждността на свещта при по-високи напрежения и увеличава нейната издръжливост.

От 1988 г. въпросните превозни средства могат да бъдат оборудвани със запалителни свещи FE65PR или FE65CPR, които имат вътре резистор за потискане на шума 4...10 kOhm. С тези свещи проводниците с високо напрежение се монтират на двигателя без накрайници за потискане на смущенията.

Запалителна бобина

Запалителната бобина преобразува прекъсващия ток с ниско напрежение (12 V) в ток с високо напрежение (20...25 kV), необходимо за пробиване на въздушната междина между електродите на запалителната свещ. Тип запалителна бобина: 27.3705. Това е трансформатор с отворена магнитна верига, която се състои от вътрешно ядро и външна пръстеновидна магнитна верига. Вторичната намотка, която има голям брой навивки, се навива около сърцевината. Единият му край е свързан към централната клема на запалителната бобина, а другият към нисковолтовата клема "B". Първична намотка (с по-малко завои) рана над вторичната. Клемите му са свързани към клеми за ниско напрежение. За да се подобри надеждността на изолацията и да се подобри охлаждането, бобината на запалването се пълни с трансформаторно масло.

При превозни средства с дигитална система за запалване са монтирани две запалителни бобини от тип 29.3705, пресовани в пластмаса, всяка с по два клеми за високо напрежение. Едната запалителна бобина генерира импулси с високо напрежение към свещите на цилиндри 1 и 4, а другата към свещите на цилиндри 2 и 3.

Сензор на разпределителя на запалването

Сензорът на разпределителя на запалването генерира управляващи импулси с ниско напрежение и разпределя импулси с високо напрежение към запалителните свещи. Тип сензор на разпределителя: 40.3706. Той е четири искров, с вакуум и центробежен регулатор на момента на запалване.

Тяло 13 (фиг. 107) е отлято от алуминиева сплав. Ролката 15 се върти в две порести металокерамични втулки, импрегнирани с масло. Втулката 17 е натисната в корпуса, а втулката 25 е разположена в държача 7. Основните части на сензора на разпределителя на запалването са: сензор, центробежен регулатор на изпреварването на запалването, регулатор на изпреварването на вакуума и разпределител на запалването.



Сензор 22 — безконтактна микроелектроника, базирана на използването на ефекта на Хол. Този ефект се състои в появата на напречно електрическо поле в полупроводникова плоча с ток, когато върху нея действа магнитно поле. Сензорът се състои от постоянен магнит, полупроводникова пластина и интегрална схема. Има празнина между плочата и магнита.

В пролуката на сензора има стоманен екран 9 с четири слота. Когато процепът на екрана преминава през пролуката, магнитно поле действа върху полупроводниковата плоча и потенциалната разлика се премахва от нея. Ако тялото на екрана е в пролуката, магнитните силови линии са затворени през екрана и не действат върху плочата. В този случай на плочата не възниква потенциална разлика.

Интегрална схема, вградена в сензора, преобразува създадената върху плочата потенциална разлика в импулси на отрицателно напрежение с определена величина на изхода на сензора (фиг. 108, II). Когато екранът е в пролуката на сензора, на изхода му има напрежение U_max приблизително 3 V по-малко от захранващото напрежение. Ако процепът на екрана преминава през празнината на сензора, тогава напрежението U_max на изхода на сензора близо до нула (не повече от 0,4 V). Съотношението на периода T към продължителността T_и импулс (работен цикъл) е равно на 3. Захранващото напрежение на датчика е 8...14 V.

Центробежен регулатор на момента на запалване се състои от водеща плоча 12, фиксирана върху вал 15, задвижвана плоча 10 и две тежести 11. Тежестите се въртят върху оси, занитвани към водещата плоча. Към втулката на задвижваната плоча е занитен екран 9. По този начин задвижваната плоча 10 образува едно цяло с екрана 9 и може да се върти в малки граници на вала 15.

Вакуум регулатор на момента на запалване 18 е фиксиран към тялото на сензора-разпределител. Между тялото и капака на регулатора е захваната диафрагма 20. От едната страна към диафрагмата е закрепен прът 21, а от другата страна има пружина. Прътът е шарнирно свързан към плоча 8, върху която е монтиран безконтактен датчик. Под действието на вакуума диафрагмата се огъва и чрез прът 21 завърта плоча 8 срещу посоката на въртене на вала 15.

Дистрибутор се състои от ротор 5, монтиран на края на ролка 15, и електроди 4, запълнени в пластмасов капак 1. Централните и външните контакти са занитени към пластмасовия ротор 5 и запълнени с епоксидна смола, както и резистор със съпротивление 1 kOhm, предназначен за потискане на радиосмущения. Пружинен въглероден електрод 3 лежи срещу централния контакт на ротора, предавайки високоволтови импулси от бобината на запалването към ротора. Когато роторът се върти, тези импулси се предават от външния контакт към страничните електроди 4 и след това към запалителните свещи.

Превключване

Превключвателят преобразува управляващите импулси на сензора и токовите импулси в първичната намотка на бобината на запалването. При превозни средства с безконтактна система за запалване се използва едноканален електронен ключ 36.3734, или 3620.3734, или 56.3734, или HIM-52 (произведени от Унгария). Всички те са взаимозаменяеми. Цифровата система за запалване използва двуканален ключ тип 42.3734.

По време на преминаването на положителен импулс (напрежение U_макс, вижте фиг. 108, II) от безконтактния сензор има постепенно (в рамките на 4,8 ms) увеличаване на тока в първичната намотка на бобината на запалването до максимална стойност V (виж фиг. 108, I), равна на 8...9 A. В момента, когато напрежението на изхода на датчика падне до изходния транзистор на ключа се затваря и токът през първичната намотка на запалителната бобина рязко се прекъсва. В резултат на това във вторичната намотка се индуцира импулс с високо напрежение.

Проводници за високо напрежение

Проводниците с високо напрежение предават импулси с високо напрежение от бобината на запалването към разпределителя и оттам към свещите. За намаляване на радиосмущенията проводниците имат съпротивление, разпределено по дължината им, което е 2000 Ohm/m за проводници тип PVVP-8 (червен цвят) и 2500 Ohm/m за проводници PVSh1V-40 (син цвят). От страната на запалителната свещ проводниците са снабдени с накрайници с резистори за потискане на шума от 5,6 kOhm. Ако се използват запалителни свещи FE65PR или FE65CPR, накрайниците за потискане на смущенията не са монтирани на проводниците.

Контролер

Контролерът от типа "Electronics MS2713-02" се използва за управление на момента на образуване на искра в цифровата система за запалване, както и за управление на електромагнитния спирателен вентил на карбуратора. Това е електронна микропроцесорна система и по същество е миниатюрен специализиран компютър. Неговата памет съдържа стойности за момента на запалване, които трябва да съответстват на зададената скорост на въртене на коляновия вал, вакуум във всмукателния колектор и температура на охлаждащата течност.

Въз основа на сигналите от датчиците, контролерът избира от паметта необходимия ъгъл на изпреварване на запалването и в строго определен момент изпраща сигнали за запалване към ключа. Освен това, в зависимост от положението на дроселната клапа на карбуратора и скоростта на коляновия вал, контролерът включва или изключва електромагнитния спирателен вентил на карбуратора.

Контролерът има вграден сензор за налягане, свързан с маркуч към всмукателната тръба на двигателя. Всички изходи на контролера са направени под формата на "отворен колектор" на npn транзисторна структура с капацитет на натоварване не повече от 10 mA.

Сензори за синхронизация

Сензорите за синхронизация, използвани в цифровата система за запалване, тип 14.3847, са монтирани на корпуса на съединителя. Сензорите са предназначени да синхронизират работата на контролера с TDC на бутала 1 и 4 цилиндъра (референтен сензор или NO) и ъгловото положение на коляновия вал (сензор за ъглов импулс или AP). Сензорът YI е разположен над назъбения венец на маховика, а сензорът NO е разположен над специален маркерен щифт, натиснат в маховика.

И двата сензора са идентични, направени под формата на намотка с магнитна сърцевина. Принципът на работа на сензорите се основава на закона за електромагнитната индукция. Когато феромагнитен обект премине под ядрото на сензора (например зъб на зъбно колело на маховика), в бобината на сензора се индуцира ЕМП. Стойността му зависи от разстоянието между сърцевината на сензора и зъба на короната, както и от скоростта на въртене на коляновия вал.
Сензорът HO генерира един импулс на един оборот на коляновия вал в момента, в който маркерният щифт преминава през неговото магнитно поле. Този момент съответства на позицията на TDC. бутала 1 и 4 цилиндъра. UI сензорът създава импулси, когато зъбите на маховика преминават през неговото магнитно поле. Тъй като броят на зъбите на короната е 128, импулсният период на UI сензора е 360/128=2,8° по протежение на коляновия вал.

Импулсите, генерирани от сензорите NO и UI, са показани на фиг. 109. Амплитудата на импулсите на напрежението е от 0,2 до 100 V в честотния диапазон на въртене на коляновия вал от 25 до 6000 об / мин. Разстоянието между сърцевината на сензора и горната част на зъбния венец на маховика или края на маркерния щифт трябва да бъде 0,3...1,2 mm.

Сензор за температура на охлаждащата течност

Сензор за температура на охлаждащата течност на двигателя, използван в цифрова система за запалване, тип 19.3828, полупроводников, с линейна характеристика. Монтира се на изходната тръба на охладителната риза на двигателя. Вътре в корпуса на сензора има специална микросхема. Към клемите на сензора се подава постоянен ток от 1,5 mA. В зависимост от температурата спадът на напрежението на клемите на сензора се променя (микросхеми). Този спад на напрежението, когато сензорът се захранва с постоянен ток от 1,5 mA, е числено равен на (в миливолта) температура на охлаждащата течност в K, умножена по десет.

Изходното напрежение на сензора в контролера се преобразува в два вида сигнали. Температура под 50°C съответства на сигнал с ниско ниво, а температура над 50°C съответства на сигнал с високо ниво. Тези сигнали се използват за избор на ъгъл на изпреварване на запалването за две състояния на двигателя: студен или горещ.