Uređaj sustava paljenja (VAZ-2109)

Sustav paljenja dizajniran je za paljenje radne smjese u cilindrima motora pražnjenjem iskre, koje se mora stvoriti u točno određenom trenutku. Većina automobila obitelji VAZ-2108 i VAZ-2109 koristi elektronički beskontaktni sustav paljenja. Uključuje svjećice, razdjelnik iskre, prekidač te žice visokog i niskog napona.

Neka vozila VAZ-21083 i VAZ-21093 opremljena su mikroprocesorskim (digitalnim) sustavom paljenja. Osnova ovog sustava je kontroler, koji je specijalizirano mikroračunalo. Upravljač na temelju signala sa senzora točno određuje moment paljenja u cilindrima motora prema zadanom programu i izdaje naredbe prekidaču. Kao rezultat, smanjuje se potrošnja goriva, smanjuje se toksičnost ispušnih plinova i postižu se optimalne karakteristike snage motora. Mikroprocesorski sustav paljenja uključuje sljedeće originalne jedinice: kontroler, dvokanalni prekidač, dva svitka paljenja i senzore za početak brojanja, kutne impulse i temperaturu. Prekidač, svjećice i visokonaponske žice korištene su iste kao u sustavu beskontaktnog paljenja.

Prekidač paljenja

Prekidač za paljenje namijenjen je za uključivanje i isključivanje krugova paljenja i pokretanja, upravljačkih uređaja, svjetla i drugih potrošača električne energije u vozilu. Prekidači za paljenje ugrađuju se u dvije vrste: KZ813, mađarske proizvodnje ili 2108-3704005-40, domaće proizvodnje. Oni su međusobno zamjenjivi, ali imaju različite dizajne. Komplet prekidača za paljenje uključuje dodatni relej za paljenje, koji nije korišten na prvoj seriji automobila VAZ-2108. Dijagram spajanja prekidača paljenja s dodatnim relejem prikazan je na sl. 106.





Prekidač za paljenje sastoji se od dva glavna dijela: kontaktnog dijela i dijela za zaključavanje. Dio za zaključavanje ima uređaj protiv krađe i uređaj za zaključavanje protiv ponovnog pokretanja startera. Princip rada protuprovalnog uređaja je da se nakon vađenja ključa iz brave u položaju III ("Parkiranje"), šipka za zaključavanje brave izvlači, ulazi u utor osovine upravljača i zaključava osovinu. Brava je dizajnirana tako da se ključ može izvaditi samo u položaju III.

Brava za ponovno aktiviranje elektropokretača sprječava ponovno okretanje ključa iz položaja I (paljenje) u položaj II (starter) može se ponovno aktivirati samo nakon što se ključ vrati u položaj O (isključeno). Zahvaljujući ovom uređaju, starter je zaštićen od slučajnog aktiviranja dok motor radi, što bi moglo dovesti do oštećenja pogona startera.

Kontaktni dio prekidača za paljenje je nerastavljiv. Napon iz baterije i generatora dovodi se na kontakte "30" i "30/1". U tablici. Slika 6 prikazuje koji su kontakti prekidača zatvoreni u različitim položajima ključa.

Svjećice

Svjećice služe za paljenje radne smjese u cilindrima iskrom između elektroda. Predmetna vozila opremljena su svjećicama tipa FE65P (napravljeno u SFRJ) ili svjećice tipa A-17DV-10 domaće proizvodnje. Slovo A u oznaci svjećice označava duljinu navoja uvrtnog dijela M14X 1,25. Brojevi 17 karakteriziraju broj žarenja svjećice. Drugo slovo D u oznaci označava da je duljina navojnog dijela tijela svjećice 19 mm. Posljednje slovo B znači da toplinski konus (suknja) izolatora strši izvan kraja kućišta.

Svjećice A-17DV-10 razlikuju se od svjećica A-17DV (koje se koriste u automobilima Zhiguli) u obliku izolatora, povećanoj debljini bočne elektrode i uvođenju antikorozivnog premaza na tijelu. Sve to povećava pouzdanost svjećice na višim naponima i povećava njenu trajnost.

Od 1988. dotična vozila mogu biti opremljena svjećicama FE65PR ili FE65CPR, koje unutar sebe imaju otpornik za prigušivanje buke od 4...10 kOhm. S ovim svjećicama, visokonaponske žice su instalirane na motoru bez vrhova za suzbijanje smetnji.

Svitak paljenja

Indukcijski svitak pretvara povremenu struju niskog napona (12 V) u struju visokog napona (20...25 kV), potrebno za probijanje zračnog raspora između elektroda svjećice. Vrsta svitka paljenja: 27.3705. To je transformator s otvorenim magnetskim krugom, koji se sastoji od unutarnje jezgre i vanjskog prstenastog magnetskog kruga. Sekundarni namot, koji ima veliki broj zavoja, namotan je oko jezgre. Jedan njegov kraj spojen je na središnju stezaljku svitka paljenja, a drugi na niskonaponsku stezaljku "B". Primarni namot (s manje okretaja) rana preko sekundarnog. Njegove stezaljke spojene su na niskonaponske stezaljke. Kako bi se poboljšala pouzdanost izolacije i poboljšalo hlađenje, svitak paljenja je napunjen transformatorskim uljem.

Na vozilima s digitalnim sustavom paljenja ugrađena su dva indukcijska svitka tipa 29.3705, utisnuta u plastiku, svaki s po dva visokonaponska izvoda. Jedan svitak paljenja generira visokonaponske impulse na svjećice cilindara 1 i 4, a drugi na svjećice cilindara 2 i 3.

Senzor razvodnika paljenja

Senzor razdjelnika paljenja generira niskonaponske upravljačke impulse i distribuira visokonaponske impulse na svjećice. Tip senzora razdjelnika: 40.3706. To je četiri iskre, s vakuumskim i centrifugalnim regulatorom vremena paljenja.

Tijelo 13 (slika 107) je izliveno od aluminijske legure. Valjak 15 se okreće u dvije porozne metal-keramičke čahure impregnirane uljem. Čahura 17 je utisnuta u kućište, a čahura 25 nalazi se u držaču 7. Glavni dijelovi senzora razdjelnika paljenja su: senzor, centrifugalni regulator unaprijed paljenja, vakuumski regulator unaprijed paljenja i razdjelnik paljenja.



Senzor 22 — beskontaktna mikroelektronika, temeljena na korištenju Hallovog efekta. Taj se učinak sastoji od pojave poprečnog električnog polja u poluvodičkoj ploči s strujom kada na nju djeluje magnetsko polje. Senzor se sastoji od permanentnog magneta, poluvodičke ploče i integriranog kruga. Postoji razmak između ploče i magneta.

U otvoru senzora nalazi se čelični zaslon 9 s četiri utora. Kada prorez zaslona prolazi kroz raspor, magnetsko polje djeluje na poluvodičku ploču i s nje se uklanja razlika potencijala. Ako je tijelo zaslona u procjepu, magnetske linije sile zatvorene su kroz zaslon i ne djeluju na ploču. U tom slučaju na ploči ne nastaje razlika potencijala.

Integrirani krug ugrađen u senzor pretvara potencijalnu razliku stvorenu na ploči u negativne naponske impulse određene veličine na izlazu senzora (crtež. 108, II). Kada je ekran u procjepu senzora, na njegovom izlazu postoji napon U_max približno 3 V manji od napona napajanja. Ako prorez zaslona prolazi kroz otvor senzora, tada napon U_max na izlazu senzora blizu nule (ne više od 0,4 V). Omjer razdoblja T i trajanja T_i impuls (radni ciklus) jednak 3. Napon napajanja senzora je 8...14 V.

Centrifugalni regulator vremena paljenja sastoji se od vodeće ploče 12, učvršćene na osovini 15, pogonske ploče 10 i dva utega 11. Utezi se okreću na osovinama zakovanim za vodeću ploču. Zaslon 9 je prikovan za rukavac pogonske ploče, tako da pogonska ploča 10 čini jednu cjelinu sa zaslonom 9 i može se okretati unutar malih granica na osovini 15.

Vakuumski regulator vremena paljenja 18 je fiksiran na tijelo senzora-distributera. Između tijela i poklopca regulatora pričvršćena je dijafragma 20. S jedne strane na membranu je pričvršćena šipka 21, a s druge strane nalazi se opruga. Šipka je zakretno povezana s pločom 8 na kojoj je ugrađen beskontaktni senzor. Pod djelovanjem vakuuma dijafragma se savija i preko šipke 21 okreće ploču 8 suprotno smjeru vrtnje osovine 15.

Distributer sastoji se od rotora 5, montiranog na kraju valjka 15, i elektroda 4, ispunjenih plastičnim poklopcem 1. Središnji i vanjski kontakti zakovicama su pričvršćeni na plastični rotor 5 i ispunjeni epoksidnom smolom, kao i otpornik s otporom od 1 kOhm, dizajniran za suzbijanje radio interferencije. Ugljična elektroda s oprugom 3 naslanja se na središnji kontakt rotora, prenoseći visokonaponske impulse od svitka paljenja do rotora. Kada se rotor okreće, ti se impulsi prenose s vanjskog kontakta na bočne elektrode 4, a zatim na svjećice.

Prekidač

Prekidač pretvara upravljačke impulse senzora i strujne impulse u primarnom namotu svitka paljenja. Na vozilima s beskontaktnim sustavom paljenja koristi se jednokanalni elektronički prekidač 36.3734, ili 3620.3734, ili 56.3734, ili HIM-52 (proizvodi Mađarska). Svi su zamjenjivi. Digitalni sustav paljenja koristi dvokanalni prekidač tipa 42.3734.

Tijekom prolaska pozitivnog impulsa (napon U_max, vidi sl. 108, II) od beskontaktnog senzora dolazi do postupnog (unutar 4,8 ms) povećanje struje u primarnom namotu svitka paljenja do maksimalne vrijednosti V (vidi sl. 108, I), jednak 8...9 A. U trenutku kada napon na izlazu senzora padne na izlazni tranzistor sklopke se zatvara i struja kroz primarni namot svitka paljenja naglo se prekida. Kao rezultat, u sekundarnom namotu inducira se visokonaponski impuls.

Visokonaponske žice

Visokonaponske žice prenose visokonaponske impulse od svitka paljenja do razdjelnika, a odatle do svjećica. Kako bi se smanjile radio smetnje, žice imaju otpor raspoređen duž svoje duljine, što je 2000 Ohm/m za žice tipa PVVP-8 (crvena boja) i 2500 Ohm / m za žice PVSh1V-40 (plava boja). Na strani svjećice, žice su opremljene vršcima s otpornicima za suzbijanje buke od 5,6 kOhm. Ako se koriste svjećice FE65PR ili FE65CPR, vrhovi za suzbijanje smetnji nisu ugrađeni na žice.

Kontrolor

Regulator tipa "Electronics MS2713-02" koristi se za kontrolu trenutka stvaranja iskre u digitalnom sustavu paljenja, kao i za kontrolu elektromagnetskog zapornog ventila rasplinjača. To je elektronički mikroprocesorski sustav i u biti je minijaturno specijalizirano računalo. Njegova memorija sadrži vrijednosti vremena paljenja koje moraju odgovarati zadanoj brzini vrtnje radilice, vakuumu u usisnom razvodniku i temperaturi rashladnog sredstva.

Na temelju signala sa senzora, regulator iz memorije odabire potrebni kut unaprijed paljenja iu točno određenom trenutku šalje signale paljenja na prekidač. Osim toga, ovisno o položaju prigušnog ventila rasplinjača i brzini radilice, regulator uključuje ili isključuje elektromagnetski zaporni ventil rasplinjača.

Regulator ima ugrađen senzor tlaka spojen crijevom na usisnu cijev motora. Svi izlazi regulatora izrađeni su u obliku "otvorenog kolektora" strukture npn tranzistora s kapacitetom opterećenja ne većim od 10 mA.

Senzori sinkronizacije

Senzori sinkronizacije koji se koriste u digitalnom sustavu paljenja, tip 14.3847, ugrađeni su na kućište spojke. Senzori su dizajnirani za sinkronizaciju rada regulatora s TDC-om klipova 1 i 4 cilindra (referentni senzor ili NO) i kutni položaj koljenastog vratila (senzor kutnog pulsa ili AP). YI senzor se nalazi iznad nazubljenog ruba zamašnjaka, a NO senzor se nalazi iznad posebnog marker klina utisnutog u zamašnjak.

Oba senzora su identična, izrađena u obliku zavojnice s magnetskom jezgrom. Princip rada senzora temelji se na zakonu elektromagnetske indukcije. Kada feromagnetski objekt prođe ispod jezgre senzora (npr. zub vijenca zupčanika zamašnjaka), u zavojnici senzora inducira se EMF. Njegova vrijednost ovisi o razmaku između jezgre senzora i krunskog zuba, kao io brzini vrtnje radilice.
HO senzor generira jedan impuls po jednom okretaju koljenastog vratila u trenutku kada igla markera prolazi kroz njegovo magnetsko polje. Ovaj trenutak odgovara položaju TDC klipova 1 i 4 cilindra. UI senzor stvara impulse kada zupci zamašnjaka prolaze kroz njegovo magnetsko polje. Budući da je broj zubaca na kruni 128, period pulsa UI senzora je 360/128=2,8° duž koljenastog vratila.

Impulsi koje generiraju NO i UI senzori prikazani su na sl. 109. Amplituda naponskih impulsa je od 0,2 do 100 V u frekvencijskom području vrtnje radilice od 25 do 6000 o/min. Razmak između jezgre senzora i vrha zuba prstenastog zupčanika zamašnjaka ili kraja markera treba biti 0,3...1,2 mm.

Senzor temperature rashladne tekućine

Senzor temperature rashladne tekućine motora koji se koristi u digitalnom sustavu paljenja, tip 19.3828, poluvodič, s linearnom karakteristikom. Postavlja se na izlaznu cijev rashladnog plašta motora. Unutar kućišta senzora nalazi se poseban mikro krug. Istosmjerna struja od 1,5 mA dovodi se do terminala senzora. Ovisno o temperaturi, mijenja se pad napona na stezaljkama senzora (mikrosklopovi). Ovaj pad napona kada se senzor napaja konstantnom strujom od 1,5 mA brojčano je jednak (u milivoltima) temperatura rashladne tekućine u K, pomnožena s deset.

Izlazni napon senzora u regulatoru se pretvara u dvije vrste signala. Temperatura ispod 50°C odgovara signalu niske razine, a temperatura iznad 50°C odgovara signalu visoke razine. Ovi se signali koriste za odabir kuta napredovanja paljenja za dva stanja motora: hladan ili vruć.