Budowa i działanie układu zapłonowego (VAZ-2109)

Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

Bezstykowy układ zapłonowy stosowany w pojazdach VAZ-2108, VAZ-2109. składa się z następujących podzespołów: czujnik rozdzielacza zapłonu, przełącznik, świece zapłonowe, cewka zapłonowa, wyłącznik zapłonu i przewody wysokiego napięcia.

Czujnik rozdzielacza zapłonu

Typ 40 3706 stosowany jest w silnikach 2108 i 21083 lub 40.3706-10 w silnikach 21081 i służy do wydawania impulsów sterujących niskiego napięcia do komutatora oraz do rozdzielania impulsów wysokiego napięcia na świece zapłonowe. Czujniki rozdzielacza zapłonu są czteroiskrowe z próżniowymi i odśrodkowymi regulatorami wyprzedzenia zapłonu oraz bezkontaktowym mikroelektronicznym czujnikiem impulsów sterujących. Różnią się one jedynie charakterystyką regulatorów zapłonu próżniowego i odśrodkowego.

Czujnik rozdzielacza zapłonu zamontowany jest na obudowie jednostki pomocniczej i napędzany jest bezpośrednio z tylnego końca wałka rozrządu za pośrednictwem sprzęgła 16. Wałek obraca się w dwóch panewkach metalowo-ceramicznych 17 i 25. Panewka 17 smarowana jest olejem z układu smarowania silnika, a panewka 25 otoczona jest pierścieniem filcowym 26 nasączonym olejem, który wystarcza na cały okres eksploatacji. Wał zawiera części odśrodkowego regulatora wyprzedzenia zapłonu: płytę czołową 12 z obciążnikami 11 i płytę napędzaną 10. Płyta czołowa jest zamocowana na wale, a płyta napędzana wraz z ekranem 9 tworzy jedną całość z tuleją umieszczoną na wale. Tuleja może obracać się na wale w niewielkim zakresie.

Bezkontaktowy czujnik 22 zamocowany jest na płytce 8 i działa w oparciu o efekt Halla, który polega na występowaniu poprzecznego pola elektrycznego w płytce półprzewodnikowej z prądem, gdy działa na nią pole magnetyczne. Czujnik składa się z płytki półprzewodnikowej z układem scalonym 55 i magnesu trwałego 54 z obwodem magnetycznym. Pomiędzy płytą a magnesem znajduje się szczelina, w której znajduje się stalowy ekran 9 z czterema szczelinami.


Gdy korpus ekranu przechodzi przez szczelinę czujnika (zobacz zdjęcie), wówczas linie sił magnetycznych zamykają się na ekranie i nie działają na płytkę. Dlatego w płycie nie powstaje różnica potencjałów. Jeżeli w szczelinie ekranu znajduje się szczelina, wówczas na płytkę półprzewodnikową działa pole magnetyczne, a różnica potencjałów zostaje z niej usunięta.

Zintegrowany układ wbudowany w czujnik zamienia różnicę potencjałów powstającą na płytce na impulsy napięcia o ujemnej biegunowości. Gdy zatem korpus ekranu znajduje się w szczelinie czujnika, na jego wyjściu występuje napięcie U4max0, czyli o około 3 V niższe od napięcia zasilania. Jeżeli szczelina ekranu przechodzi przez szczelinę czujnika, to napięcie U 4min 0 na wyjściu czujnika jest bliskie zeru (nie więcej niż 0,4 V).

Przełącznik

Przełącznik elektroniczny 49 służy do przerywania prądu w obwodzie pierwotnym cewki zapłonowej na podstawie sygnałów z czujnika bezstykowego. Można stosować wymienne przełączniki różnych marek: 3620.3734, HIM-52, BAT10.2, RT1903 lub PZE4020. Do przerwania przepływu prądu używany jest specjalny, mocny tranzystor wysokiego napięcia.

Oryginał został opublikowany w zasobie internetowym: www.VazBook.ru

W schemacie centralki znajduje się urządzenie do automatycznej regulacji okresu t 4h 0 akumulacji prądu I 41 0 w cewce zapłonu w zależności od prędkości obrotowej wału korbowego. Wartość impulsów prądu I 41 0 wynosi 8-9 A. Ponadto, przewidziano automatyczne wyłączenie prądu przez cewkę zapłonu przy wyłączonym silniku, ale włączonym zapłonie. Przez 2-5 z po zatrzymaniu silnika wyjściowy tranzystor jest zamykany, nie tworząc przy tym iskry na świecach zapłonowych.

Stosowane świece zapłonowe to krajowe typy A-17DV-10 lub FE65R wyprodukowane w Słowenii lub podobne. Te świece zapłonowe mają wbudowany rezystor tłumiący 4-10 kOhm. Projekt świec jest tradycyjny. Odstęp między elektrodami świecy zapłonowej wynosi 0,7-0,8 mm.

Wyłącznik zapłonu

Wyłącznik zapłonu zamontowany jest na wsporniku wału kierownicy i współpracuje z przekaźnikiem zapłonu typu 113.3747-10, zamontowanym pod deską rozdzielczą. Wyłącznik posiada blokadę uniemożliwiającą ponowne włączenie rozrusznika, gdy silnik pracuje, oraz urządzenie antykradzieżowe. Zasada działania tego urządzenia polega na tym, że po wyjęciu kluczyka w pozycji III (Parking) z obudowy wysuwa się pręt blokujący, wchodzi w rowek na wale kierownicy i blokuje go.

Cewka zapłonowa

Cewka zapłonowa typu 27.3705 z otwartym obwodem magnetycznym, uszczelniona, wypełniona olejem. Jego zadaniem jest zamiana prądu niskiego napięcia (12 V) na prąd wysokiego napięcia (20-25 kV), co ma na celu przerwanie szczeliny powietrznej między elektrodami świecy zapłonowej. Jest to transformator posiadający dwa uzwojenia: pierwotne 43 i wtórne 42.

Działanie układu zapłonowego

Gdy silnik pracuje, bezstykowy czujnik generuje impulsy. Podane jest napięcie do wtyczki "6" przełącznika, a ten zamienia je na impulsy. Z prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej. W chwili przerwania przepływu prądu pole magnetyczne w cewce zapłonowej ulega silnemu sprężeniu i, przechodząc przez zwoje uzwojenia, indukuje w niej SEM o wartości około 22-25 kV. Prąd wysokiego napięcia płynie do zacisku centralnego 2 czujnika rozdzielacza zapłonu, następnie przez styki wirnika 5 do elektrody bocznej 6 i dalej do świecy zapłonowej, powodując wyładowanie iskrowe pomiędzy jej elektrodami.

Aby uzyskać maksymalną moc silnika, zapłon mieszanki palnej musi nastąpić nieco wcześniej, zanim tłok osiągnie GMP, a każda prędkość wału korbowego silnika wymaga własnego kąta wyprzedzenia zapłonu. Tak więc przy 750-800 obr./min. początkowe (instalacja) kąt wyprzedzenia zapłonu wynosi 1°±1° dla silników 2108, 6°±1° dla 21081 i 4°±1° dla 21083. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej kąt wyprzedzenia zapłonu powinien wzrastać. Zadanie to realizuje odśrodkowy regulator wyprzedzenia zapłonu.

Przy wzroście prędkości obrotowej ciężarki 11 pod wpływem działania sił odśrodkowych rozchylają się i obracają płytę 10 wraz z sitem 9 o kąt A w kierunku obrotu walca. Teraz szczelina ekranu przechodzi przez szczelinę czujnika wcześniej pod kątem A i wytwarza impuls wcześniej, tj. czas zapłonu ulega zwiększeniu.

Regulator podciśnienia zmienia czas zapłonu w zależności od obciążenia silnika. Kiedy ładunek jest ciężki (przepustnice gaźnika są całkowicie otwarte), pozostała zawartość gazu w mieszance palnej jest niska i pali się ona szybciej, dlatego zapłon musi nastąpić później. Wręcz przeciwnie, przy niskim obciążeniu (zawory przepustnicy są zamknięte) ilość gazów resztkowych w mieszance roboczej ulega zwiększeniu, a mieszanka robocza spala się wolniej, dlatego zapłon musi nastąpić wcześniej.

Na membranę regulatora podciśnienia 20 oddziałuje podciśnienie przekazywane z obszaru nad przepustnicą pierwszej komory gaźnika. W momencie nieznacznego otwarcia przepustnicy, membrana 20 zostaje odciągnięta przez podciśnienie i za pomocą pręta 21 obraca płytkę nośną 8 czujnika w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu wału. Wydłużono czas zapłonu. W miarę otwierania się przepustnicy, (wzrost obciążenia) podciśnienie maleje, a sprężyna przesuwa membranę z powrotem do pierwotnej pozycji. Płytka podtrzymująca czujnik obraca się zgodnie z kierunkiem obrotu wału, co powoduje zmniejszenie kąta wyprzedzenia zapłonu.