Dispozitiv sistem de aprindere (VAZ-2109)

Sistemul de aprindere este conceput pentru a aprinde amestecul de lucru din cilindrii motorului printr-o descărcare de scânteie, care trebuie creată la un moment strict definit. Majoritatea mașinilor din familiile VAZ-2108 și VAZ-2109 folosesc un sistem electronic de aprindere fără contact. Include bujii, un distribuitor de scântei, un întrerupător și fire de înaltă și joasă tensiune.

Unele vehicule VAZ-21083 și VAZ-21093 sunt echipate cu un sistem de aprindere cu microprocesor (digital). Baza acestui sistem este un controler, care este un microcalculator specializat. Pe baza semnalelor de la senzori, controlerul determină cu precizie momentul de aprindere în cilindrii motorului conform unui program dat și emite comenzi comutatorului. Ca urmare, consumul de combustibil este redus, toxicitatea gazelor de eșapament este redusă și se obțin caracteristici optime de putere a motorului. Sistemul de aprindere cu microprocesor include următoarele unități originale: controler, comutator cu două canale, două bobine de aprindere și senzori pentru începerea numărării, impulsuri unghiulare și temperatură. Comutatorul, bujiile și firele de înaltă tensiune utilizate sunt aceleași ca în sistemul de aprindere fără contact.

Comutator de aprindere

Comutatorul de aprindere este conceput pentru a porni și opri circuitele de aprindere și de pornire, dispozitivele de control, luminile și alți consumatori de energie electrică din vehicul. Întrerupătoarele de aprindere sunt instalate în două tipuri: KZ813, fabricat în Ungaria, sau 2108-3704005-40, produs intern. Sunt interschimbabile, dar au design diferite. Setul de comutator de aprindere include un releu suplimentar de aprindere, care nu a fost utilizat la primul lot de mașini VAZ-2108. Schema de conectare a comutatorului de aprindere cu un releu suplimentar este prezentată în Fig. 106.





Comutatorul de aprindere este format din două părți principale: partea de contact și partea de blocare. Piesa de blocare are un dispozitiv antifurt și un dispozitiv de blocare împotriva repornirii demarorului. Principiul de funcționare al dispozitivului antifurt este că, după scoaterea cheii din broasca în poziția III ("Parcare"), tija de blocare a broaștei se extinde, intră în canelura arborelui de direcție și blochează arborele. Încuietoarea este proiectată astfel încât cheia să poată fi scoasă numai în poziția III.

Blocarea de reactivare a demarorului previne rotirea cheii din poziția I (Aprindere) în poziția II (Demaror) numai după ce cheia a fost readusă în poziția O (Oprit). Datorită acestui dispozitiv, demarorul este protejat de pornirea accidentală atunci când motorul este în funcțiune, ceea ce ar putea duce la deteriorarea acționării demarorului.

Partea de contact a contactului nu este detașabilă. Tensiunea de la baterie și generator este furnizată la contactele "30" și "30/1". În tabel. 6 arată ce contacte ale comutatorului sunt închise în diferite poziții ale cheii.

Bujii

Bujiile sunt folosite pentru a aprinde amestecul de lucru din cilindri printr-o descărcare de scânteie între electrozi. Autovehiculele în cauză sunt echipate cu bujii de tip FE65P (realizat în SFRY) sau bujii de tip A-17DV-10 de producție internă. Litera A din denumirea bujiilor indică lungimea filetului piesei de înșurubare M14X 1,25. Numerele 17 caracterizează numărul de strălucire al bujiei. A doua litera D din denumire indică faptul că lungimea părții filetate a corpului bujiei este de 19 mm. Ultima literă B înseamnă că conul termic (fusta) izolatorului iese dincolo de capătul carcasei.

Bujiile A-17DV-10 diferă de bujiile A-17DV (folosite la mașinile Zhiguli) prin forma izolatorului, grosimea crescută a electrodului lateral și introducerea unui strat anticoroziv pe caroserie. Toate acestea maresc fiabilitatea bujiei la tensiuni mai mari si ii maresc durabilitatea.

Din 1988, vehiculele în cauză pot fi echipate cu bujii FE65PR sau FE65CPR, care au în interior o rezistență de suprimare a zgomotului de 4...10 kOhm. Cu aceste bujii, firele de înaltă tensiune sunt instalate pe motor fără vârfuri de suprimare a interferențelor.

Bobina de aprindere

Bobina de aprindere convertește curentul intermitent de joasă tensiune (12 V) în curent de înaltă tensiune (20...25 kV), necesar pentru a sparge întrefierul dintre electrozii bujiilor. Tip bobină de aprindere: 27.3705. Este un transformator cu un circuit magnetic deschis, care constă dintr-un miez interior și un circuit magnetic inel exterior. Înfășurarea secundară, care are un număr mare de spire, este înfășurată în jurul miezului. Un capăt al acestuia este conectat la borna centrală a bobinei de aprindere, iar celălalt la borna de joasă tensiune "B". Înfășurare primară (cu mai puține ture) rană peste secundar. Terminalele sale sunt conectate la bornele de joasă tensiune. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea izolației și a îmbunătăți răcirea, bobina de aprindere este umplută cu ulei de transformator.

La vehiculele cu sistem de aprindere digital, sunt instalate două bobine de aprindere de tip 29.3705, presate în plastic, fiecare cu două borne de înaltă tensiune. O bobină de aprindere generează impulsuri de înaltă tensiune către bujiile cilindrilor 1 și 4, iar cealaltă către bujiile cilindrilor 2 și 3.

Senzor distribuitor aprindere

Senzorul distribuitorului de aprindere generează impulsuri de control de joasă tensiune și distribuie impulsuri de înaltă tensiune către bujii. Tip senzor distribuitor: 40.3706. Este un cu patru scântei, cu regulatoare de sincronizare a aprinderii cu vid și centrifugal.

Corpul 13 (Fig. 107) este turnat din aliaj de aluminiu. Rola 15 se rotește în două bucșe poroase metal-ceramice impregnate cu ulei. Manșonul 17 este presat în carcasă, iar manșonul 25 este situat în suportul 7. Principalele părți ale senzorului distribuitorului de aprindere sunt: senzorul, regulatorul de avans de aprindere centrifugal, regulatorul de avans de aprindere în vid și distribuitorul de aprindere.



Senzorul 22 — microelectronică fără contact, bazată pe utilizarea efectului Hall. Acest efect constă în apariția unui câmp electric transversal într-o placă semiconductoare purtătoare de curent atunci când asupra ei acționează un câmp magnetic. Senzorul este format dintr-un magnet permanent, o placă semiconductoare și un circuit integrat. Există un spațiu între placă și magnet.

În golul senzorului există un ecran de oțel 9 cu patru fante. Când o fantă a ecranului trece prin spațiu, un câmp magnetic acționează asupra plăcii semiconductoare și diferența de potențial este îndepărtată de pe aceasta. Dacă corpul ecranului se află în spațiu, liniile magnetice de forță sunt închise prin ecran și nu acționează asupra plăcii. În acest caz, nu apare nicio diferență de potențial pe placă.

Un circuit integrat încorporat în senzor transformă diferența de potențial creată pe placă în impulsuri de tensiune negative de o anumită magnitudine la ieșirea senzorului (figura 108, II). Când ecranul se află în golul senzorului, există tensiune U la ieșire_max cu aproximativ 3 V mai puțin decât tensiunea de alimentare. Dacă o fantă a ecranului trece prin spațiul senzorului, atunci tensiunea U_max la ieșirea senzorului aproape de zero (nu mai mult de 0,4 V). Raportul dintre perioada T și durata T_şi impuls (ciclu de lucru) este egal cu 3. Tensiunea de alimentare a senzorului este de 8...14 V.

Regulator centrifugal de sincronizare a aprinderii constă dintr-o placă de conducere 12, fixată pe un arbore 15, o placă antrenată 10 și două greutăți 11. Greutățile se rotesc pe osii nituite pe placa de conducere. Un ecran 9 este nituit pe manșonul plăcii antrenate. Astfel, placa antrenată 10 formează un singur întreg cu ecranul 9 și se poate roti în limite mici pe arborele 15.

Regulator de sincronizare a aprinderii în vid 18 este fixat pe corpul senzorului-distribuitor. O diafragmă 20 este prinsă între corp și capacul regulatorului. Pe o parte, o tijă 21 este atașată la diafragmă, iar pe cealaltă parte, există un arc. Tija este conectată pivotant la placa 8, pe care este instalat un senzor fără contact. Sub acțiunea vidului, diafragma se îndoaie și, prin tija 21, rotește placa 8 împotriva direcției de rotație a arborelui 15.

Distribuitor constă dintr-un rotor 5, montat pe capătul unei role 15, și electrozi 4, umpluți într-un capac din plastic 1. Contactele centrale și exterioare sunt nituite pe rotorul din plastic 5 și umplute cu rășină epoxidice, precum și un rezistor cu o rezistență de 1 kOhm, conceput pentru a suprima interferențele radio. Un electrod de carbon încărcat cu arc 3 se sprijină pe contactul central al rotorului, transmitând impulsuri de înaltă tensiune de la bobina de aprindere la rotor. Când rotorul se rotește, aceste impulsuri sunt transmise de la contactul exterior către electrozii laterali 4 și apoi către bujii.

Comutator

Comutatorul convertește impulsurile de control ale senzorului și impulsurile de curent în înfășurarea primară a bobinei de aprindere. La vehiculele cu sistem de aprindere fără contact, se folosește un comutator electronic cu un singur canal 36.3734, sau 3620.3734, sau 56.3734 sau HIM-52 (produs de Ungaria). Toate sunt interschimbabile. Sistemul de aprindere digitală utilizează un comutator cu două canale de tip 42.3734.

În timpul trecerii unui impuls pozitiv (tensiune U_max, vezi fig. 108, II) de la senzorul fără contact are loc o treaptă (în termen de 4,8 ms) creșterea curentului în înfășurarea primară a bobinei de aprindere până la o valoare maximă de V (vezi fig. 108, I), egal cu 8...9 A. În momentul în care tensiunea la ieșirea senzorului scade la tranzistorul de ieșire al comutatorului se închide și curentul prin înfășurarea primară a bobinei de aprindere este întrerupt brusc. Ca rezultat, un impuls de înaltă tensiune este indus în înfășurarea secundară.

Fire de înaltă tensiune

Firele de înaltă tensiune transmit impulsuri de înaltă tensiune de la bobina de aprindere la distribuitor și de acolo la bujii. Pentru a reduce interferența radio, firele au o rezistență distribuită pe lungimea lor, care este de 2000 Ohm/m pentru firele de tip PVVP-8 (culoare roșie) și 2500 Ohm/m pentru firele PVSh1V-40 (culoare albastră). Pe partea bujiilor, firele sunt prevăzute cu vârfuri cu rezistențe de suprimare a zgomotului de 5,6 kOhm. Dacă sunt utilizate bujii FE65PR sau FE65CPR, vârfurile de suprimare a interferențelor nu sunt instalate pe fire.

Controlor

Controlerul de tip "Electronics MS2713-02" este utilizat pentru a controla momentul formării scânteilor în sistemul digital de aprindere, precum și pentru a controla supapa de închidere electromagnetică a carburatorului. Este un sistem electronic cu microprocesor și este în esență un computer specializat în miniatură. Memoria sa conține valori ale timpului de aprindere care trebuie să corespundă vitezei de rotație date a arborelui cotit, vidului din galeria de admisie și temperaturii lichidului de răcire.

Pe baza semnalelor de la senzori, controlerul selectează din memorie unghiul de avans al aprinderii necesar și la un moment strict definit trimite semnale de aprindere la comutator. În plus, în funcție de poziția supapei de accelerație a carburatorului și de viteza arborelui cotit, controlerul pornește sau oprește supapa de închidere electromagnetică a carburatorului.

Controlerul are un senzor de presiune încorporat conectat printr-un furtun la conducta de admisie a motorului. Toate ieșirile controlerului sunt realizate sub forma unui "colector deschis" al unei structuri de tranzistori npn cu o capacitate de sarcină de cel mult 10 mA.

Senzori de sincronizare

Senzorii de sincronizare utilizați în sistemul digital de aprindere, tip 14.3847, sunt instalați pe carcasa ambreiajului. Senzorii sunt proiectați pentru a sincroniza funcționarea controlerului cu TDC-ul pistoanelor 1 și 4 cilindri (senzor de referință sau NU) si pozitia unghiulara a arborelui cotit (senzor de impuls unghiular sau AP). Senzorul YI este situat deasupra marginii dințate a volantului, iar senzorul NO este situat deasupra unui marcator special presat în volant.

Ambii senzori sunt identici, realizati sub forma unei bobine cu miez magnetic. Principiul de funcționare al senzorilor se bazează pe legea inducției electromagnetice. Când un obiect feromagnetic trece pe sub miezul senzorului (de exemplu, un dinte de angrenaj inel al volantului), un EMF este indus în bobina senzorului. Valoarea acestuia depinde de distanța dintre miezul senzorului și dintele coroanei, precum și de viteza de rotație a arborelui cotit.
Senzorul HO generează un impuls pe o rotație a arborelui cotit în momentul în care știftul de marcare trece prin câmpul său magnetic. Acest moment corespunde poziției PMS a pistoanelor 1 și 4 cilindri. Senzorul UI creează impulsuri atunci când dinții volantului trec prin câmpul său magnetic. Deoarece numărul de dinți de pe coroană este de 128, perioada de puls a senzorului UI este de 360/128=2,8° de-a lungul arborelui cotit.

Impulsurile generate de senzorii NO și UI sunt prezentate în Fig. 109. Amplitudinea impulsurilor de tensiune este de la 0,2 la 100 V în intervalul de frecvență de rotație a arborelui cotit de la 25 la 6000 rpm. Distanța dintre miezul senzorului și partea superioară a dintelui rotorului dințat al volantului sau capătul știftului de marcare trebuie să fie de 0,3...1,2 mm.

Senzor de temperatura lichidului de racire

Senzor de temperatură a lichidului de răcire a motorului utilizat în sistemul digital de aprindere, tip 19.3828, semiconductor, cu caracteristică liniară. Este instalat pe conducta de evacuare a mantalei de răcire a motorului. Există un microcircuit special în interiorul carcasei senzorului. Un curent continuu de 1,5 mA este furnizat la bornele senzorului. În funcție de temperatură, scăderea de tensiune la bornele senzorului se modifică (microcircuite). Această cădere de tensiune atunci când senzorul este alimentat cu un curent constant de 1,5 mA este numeric egală cu (în milivolti) temperatura lichidului de răcire în K, înmulțită cu zece.

Tensiunea de ieșire a senzorului din controler este convertită în două tipuri de semnale. O temperatură sub 50°C corespunde unui semnal de nivel scăzut, iar o temperatură peste 50°C corespunde unui semnal de nivel înalt. Aceste semnale sunt utilizate pentru a selecta unghiul de avans al aprinderii pentru două condiții de motor: rece sau cald.