Электронная система зажигания автомобиля

Устройство электронной системы зажигания

В электронной системе зажигания инжектора используется принцип статического распределения высокого напряжения и отсутствуют подвижные детали. На инжекторных авто высокое напряжение с катушки зажигания подается в два цилиндра, поршни которых в данный момент движутся к верхней мертвой точке. В одном из цилиндров происходит такт сжатия смеси, во втором — такт выпуска.

Такой принцип распределения высокого напряжения называется «методом холостой искры» . На современных инжекторных двигателях устанавливают индивидуальные катушки зажигания на каждый из цилиндров.

Управление углом опережения зажигания

Состав системы зажигания инжекторного двигателя

Модуль зажигания

Катушка зажигания служит для накопления энергии, достаточной для воспламенения топливовоздушной смеси, в ее вторичной цепи формируется высокое напряжение, которое далее подается на свечи зажигания. Катушка зажигания состоит из двух индуктивно связанных обмоток (первичной и вторичной).

Коммутатор служит для включения и выключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. Контроллер рассчитывает необходимое время включенного состояния в зависимости от текущих оборотов коленвала и напряжения бортсети и подает на коммутатор управляющий сигнал. В течение времени включенного состояния (времени накопления) ток в первичной обмотке катушки зажигания возрастает до заданного оптимального значения, при котором величина запасаемой энергии достигает максимума. Если время накопления слишком велико, то катушка зажигания будет работать с насыщением, что приведет к ее перегреву и снижению КПД.

Высоковольтные провода зажигания

С помощью высоковольтных проводов высокое напряжение с катушки зажигания подается на свечи зажигания. Высоковольтный провод представляет собой токопроводящую жилу в силиконовой изоляции, на концах которой и находятся высоковольтные контактные наконечники. Высоковольтный провод обладает сопротивлением 6—15 кОм. Это делается специально для снижения уровня электромагнитных помех, которые возникают в момент искрообразования.

Свечи зажигания

Свеча зажигания: 1 — контакт; 2 — изолятор; 3 — корпус; 4 — электропроводное стекло; 5 — уплотнение; 6 — центральный электрод; 7 — боковой электрод

Свечи зажигания служат для воспламенения топливовоздушной смеси. При увеличении напряжения вторичной цепи до величины пробоя искровой промежуток между центральным и боковым электродами свечи зажигания становится токопроводящим, запасенная энергия катушки зажигания преобразуется в искру, воспламеняющую топливовоздушную смесь.

Величина напряжения пробоя искрового промежутка зависит от зазора между электродами, от геометрии электродов, от давления в камере сгорания и от коэффициента избытка воздуха смеси в момент воспламенения. С ростом давления в камере сгорания напряжение пробоя увеличивается.

Длина искрового промежутка влияет на качество сгорания топливовоздушной смеси. Чем больше искровой промежуток, тем увереннее происходит ее воспламенение. Но максимальное значение межэлектродного расстояния ограничивается максимально допустимым значением вторичного напряжения катушки зажигания, скоростью нарастания вторичного напряжения, которое, в свою очередь, определяется конструктивными особенностями катушки зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания.

Датчик положения коленвала (ДПКВ)

Чтобы обеспечить оптимальное управление двигателем, контроллер системы управления должен всегда знать точное положение поршней в цилиндрах двигателя относительно ВМТ. Для этой цели шкив привода генератора дополнили зубчатым венцом. Расчетное количество зубьев на венце 60, при этом два из них отсутствуют. Угловое расстояние между зубьями составляет 6°.

В паре с зубчатым шкивом работает ДПКВ. Воздушный зазор между ДПКВ и зубчатым венцом составляет 0,7—1,1 мм.

Система зажигания двигателя 2111 (ЭСУД Январь 5.1 и M1.5.4N), схема

Инжекторный двигатель 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 с ЭСУД Январь 5.1 и M 1.5.4 N оборудован системой зажигания, встроенной в систему управления.

Схема системы зажигания инжекторного двигателя 2111 (1,5 л)

(с контроллером Январь 5.1 и M 1.5.4 N автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099)

Система зажигания инжекторного двигателя 2111 с контроллером Январь 5.1 и M 1.5.4 N автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

Описание схемы

Система зажигания инжекторного двигателя 2111 (с контроллером Январь 5.1 и M 1.5.4 N) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 встроена в электронную систему управления двигателем (ЭСУД). Она имеет четырех-выводную катушку зажигания состоящую из двух двух-выводных катушек объединенных в один блок — модуль зажигания.

Управление электрическим током, поступающим на модуль зажигания (первичную обмотку катушек) осуществляет контроллер (ЭБУ). На него с датчика положения коленчатого вала (ДПКВ) поступает сигнал о положении коленчатого вала на основе которого он рассчитывает последовательность срабатывания катушек зажигания в модуле.

Электрическая цепь низкого напряжения системы зажигания защищена предохранителем (6) расположенным в блоке реле и предохранителей под панелью приборов. Здесь же расположено главное реле (1), через которое запитывается система.

Реле и предохранители ЭСУД инжекторных ВАЗ 21083, 21093, 21099

Примечания и дополнения

Системы зажигания инжекторного двигателя 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 с другими контроллерами ЭСУД имеют аналогичное устройство. Различие в цвете проводов, количестве элементов и распиновке фишек.

TWOKARBURATORS VK -Еще информация по теме в нашей группе ВКонтакте

Схема подключения катушки зажигания инжекторного двигателя

Катушка зажигания на ВАЗ-2107 с инжектором обеспечивает формирование импульсов тока, отвечающих за образование искры между электродами свечей зажигания. При повреждении элемента нарушается работоспособность системы и увеличивается расход топлива. Водитель может провести первичную диагностику катушки самостоятельно.

Катушка зажигания на ВАЗ-2107.

Разновидности систем зажигания

На машинах ВАЗ-2107 встречаются несколько видов систем воспламенения смеси:

• на модификациях с карбюратором применялось контактное зажигание с катушкой и механическим распределителем высоковольтных импульсов;
• с конца 80-х гг. появились бесконтактные системы с датчиком Холла, распределителем и электронным коммутатором;
• на инжекторных двигателях используется электронный модуль, механические элементы исключены из сети.

Где находится катушка зажигания инжектора на ВАЗ-2107

Прибор, отвечающий за распределение импульсов зажигания на моторах ВАЗ-2107 с системой впрыска бензина, расположен на правой боковине блока цилиндров. Модуль установлен на площадке, закрепленной над сменным фильтром системы смазки. Блок соединяется высоковольтными проводами с наконечниками свечей зажигания.

Назначение катушки и принцип работы

Модуль состоит из пары трансформаторов и 2 коммутаторов, распределяющих импульсы высокого напряжения. Последние подаются на первичные обмотки преобразователей напряжения в соответствии с сигналами от датчика положения коленчатого вала. Искра поступает одновременно на свечи в 1 и 4 цилиндрах, после поворота вала на 180° — во 2 и 3.

Применение сенсора положения коленчатого вала позволяет избежать проблем с воспламенением рабочей смеси.

Устройство и схема подключения

Внутри модуля системы зажигания (каталожный номер 2111-3705010) находятся преобразователи напряжения и электронные компоненты, распределяющие импульсы по сигналам от внешнего сенсора. Элементы соединяются перемычками, которые прикреплены припоем на оловянно-свинцовой основе. Корпус выполнен из диэлектрического материала, не разрушающегося под воздействием вибраций и перепадов температур. Выходы оборудованы контактными пластинами, к которым подключаются ответные элементы высоковольтных кабелей.

Схема системы зажигания.

Инструкция по подключению

1. Установить катушку на блок цилиндров и закрепить винтами.
2. Подключить штекер моторного жгута электропроводки.
3. Соединить выходы катушки со свечами высоковольтными проводами с соблюдением порядковых номеров цилиндров. Цифры нанесены на корпусе модуля. На двигателе цилиндры отсчитываются от шкива привода вспомогательных агрегатов.
4. Подключить батарею и провернуть коленчатый вал стартером для запуска двигателя.

Назначение и характеристики

Катушка 2111-3705010 предназначена для:

• формирования высоковольтных импульсов;
• распределения сигналов между свечами зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров.

Основные технические параметры узла:

• рабочее напряжение — 12 В;
• ток в первичной цепи — 6,4 А;
• напряжение во вторичном контуре — 28 кВ;
• длительность искры — не менее 1,5 мс;
• энергия разряда — 50 МДж.

Как понять, что модуль зажигания неисправен

Основные признаки поломки узла:

• включение в комбинации приборов контрольного индикатора Check Engine;
• нестабильная работа двигателя на режиме холостого хода;
• рывки при разгоне, связанные с нарушением воспламенения смеси в цилиндрах;
• увеличение расхода топлива;
• изменение цвета выхлопных газов.

Подобные признаки возникают при повреждении системы подачи топлива или выходе из строя датчиков, отвечающих за поддержание стехиометрического состава рабочей смеси. Необходимо проверить электронные системы диагностическим прибором. Полученные коды ошибок расшифровываются по таблицам, на основании информации осуществляется ремонт автомобиля.

При нарушении работоспособности модуля могут появиться ошибки:

• Р3000 или Р3001/3002/3003/3004 — указывают на общее отсутствие искры или по цилиндрам;
• Р0351 или Р0352 — сигнализируют об обрывах или коротких замыканиях внутри обмоток и катушек для 1-4 или 2-3 цилиндров двигателя.

Основные причины неисправностей

Модуль зажигания выходит из строя из-за:

• обрыва соединительных проводов;
• короткого замыкания между кабелями;
• окисления или разрушения соединительного штекера;
• замыкания блока на картер двигателя.

Способы проверки модуля

Если в системе зажигания пропала искра, то водитель может произвести первичную диагностику модуля своими руками:

Проверка модуля зажигания.

1. Установить машину на площадку или в гараж, заглушить двигатель.
2. Открыть капот автомобиля, а затем демонтировать корпус воздушного фильтра с патрубками.
3. Отстегнуть разъем электропроводки от модуля.
4. Включить зажигание, а затем подсоединить щупы мультиметра (переключенного в режим измерения напряжения в интервале от 0 до 20 В) к картеру двигателя (минус) и среднему контакту в штекере. На исправном узле параметр будет равен 12 В, при отсутствии напряжения или пониженном значении необходимо провести дальнейшую диагностику.
5. Отключить зажигание, а затем снять высоковольтные провода.
6. Включить в тестовом оборудовании режим замера сопротивления с максимальным значением 20 кОм.
7. Подсоединить щупы к крайним выводам в разъеме. Если прибор показывает бесконечное сопротивление, то в цепи имеется обрыв. В этом случае блок требуется поменять.
8. Проверить сопротивление между выводами на 1-4 и 2-3 цилиндры (на корпусе блока нанесены цифры, позволяющие определить назначение выходов). Модуль считается исправным при сопротивлении 5-6 кОм. При индикации бесконечного сопротивления блок подлежит замене.

Как провести ремонт

При обнаружении поломки требуется снять поврежденную катушку. Для выполнения работ потребуется набор гаечных ключей.

После установки нового модуля проверяется работа двигателя, дополнительные настройки зажигания не требуются.

Снятие модуля

Чтобы снять неисправный блок, потребуется:

1. Отключить аккумулятор от бортовой сети и снять корпус воздушного фильтра.
2. Отсоединить высоковольтные кабели и жгут электропроводки.
3. Отвернуть 3 гайки, которые удерживают узел на монтажной площадке.

Особенности замены

Установить катушку можно без применения специального инструмента. Система зажигания инжекторных двигателей не требует корректировки работы. Положение дроссельной заслонки настраивают в режиме холостого хода и максимального газа. При сбоях в работе необходимо проверить и выставить по меткам на шкиве привода внешних агрегатов датчик положения коленчатого вала.

Проведение ремонта

Ремонт модуля производится, если нет возможности купить новое изделие. Вскрывается нижняя часть корпуса, а затем восстанавливаются поврежденные дорожки. Отремонтировать катушки в кустарных условиях невозможно, детали не поставляются на рынок запасных частей. Для выполнения монтажных работ требуется паяльное оборудование и навыки работы с оснасткой. Восстанавливать катушки зажигания не рекомендуется.

Схема подключения модуля зажигания ваз 2110 инжектор 8 клапанов

Проверяем модуль зажигания на инжекторной ВАЗ-2110 8 клапанов своими руками

На автомобиль ВАЗ-2110 в разное время устанавливали разные двигатели, как карбюраторные, так и инжекторные. Однако независимо от типа системы питания и количества клапанов (8 или 16), все моторы собраны на агрегатной базе старого двигателя 21083 и 21093. Самый прогрессивный из этих двигателей — 16-клапанный 1,6-литровый мотор ВАЗ 21124 мощностью 89 сил. Сегодня мы коснёмся модуля зажигания для 8-клапанных моторов 2111 и 21114 (1,6 л), проверим его работоспособность и подыщем подходящую замену вышедшему из строя модулю.

Версия модуля на 8-ми клапанной ВАЗ-2110

На десятку устанавливали два 8-клапанных мотора разного объёма — 1,5 (2111) и 1,6 л (21114). Модули зажигания у этих моторов разные.

1. Полуторалитровый двигатель имеет модуль с артикулом 2112-3705010,
2. а мотор объёмом 1600 кубов оборудован модулем 2111-3705010.

Модуль для мотора 1,5 л стоит порядка 1500-2100, а второй на 500 рублей дешевле.

Какой лучше?

Как самые надёжные модули зажигания, себя зарекомендовали устройства СОАТЭ производства г. Старый Оскол.

Строение модуля

Модуль состоит из двух катушек зажигания и двух высоковольтных ключей-коммутаторов.

Катушка генерирует импульс высокого напряжения, а представляет она собой простейший трансформатор с двумя обмотками, первичной (напряжение индукции около 500 В) и вторичной (напряжение индукции минимум 20 кВ). Все это собрано в едином корпусе, на котором расположен разъем сигнальных проводов (от блока управления двигателем) и четыре вывода для высоковольтных проводов.

Модуль работает по принципу холостой искры — раздаёт искру попарно в 1-4 и 2-3 цилиндры согласно импульсам, передаваемым с ЭБУ.

Неисправности модулей зажигания на ВАЗ-2110. Диагностика своими руками

Основная задача модуля — раздавать качественную искру, достаточную для воспламенения рабочей смеси.

Если этого не происходит, с мотором начинаются проблемы:

1. падение мощности;
2. высокий расход бензина;
3. провалы при разгоне;
4. нестабильные холостые обороты;
5. отказ двигателя при запуске.

Признаки

1. Если одна из катушек модуля полностью выходит из строя, то не работают два цилиндра. Это хорошо заметно даже невооружённым глазом — двигатель лихорадит на холостых, пуск затруднён, заоблачный расход топлива, потеря динамики.
2. Чтобы исключить все остальные компоненты системы зажигания, убедимся в том, что свечи в рабочем состоянии. Для этого выкрутим их и проверим искру на каждой из свечей, прокручивая двигатель стартером и положив свечу с надетым высоковольтным проводом на головку так, чтобы корпус (резьбовая часть) свечи касался массы двигателя. Если искры нет или она слабая, меняем свечу на заведомо рабочую.
3. Если это ни к чему не привело, проверяем высоковольтные провода. Таким образом мы исключим из списка нерабочих элементов свечи, колпачки и высоковольтные провода. Дальше будем проверять модуль зажигания.

Как проверить модуль зажигания?

• В первую очередь внимательно осматриваем корпус модуля. На его поверхности не должно быть сколов, прогаров и трещин. Модуль с повреждённым корпусом меняется без разговоров.
• В том случае, если нестабильная искра только на 1-4 или на 2-3 цилиндрах, наверняка повреждена одна из катушек модуля. В любом случае, будем проводить комплексную проверку устройства. Для этого нам будет нужен обычный мультиметр.

Порядок диагностики

Порядок диагностики может быть таким:

• Отключаем от модуля коннектор с сигнальными проводами.

• Включаем зажигание и проверяем напряжение на выводе 15 (центральный) колодки управляющих проводов. Номинальное напряжение — 12 В. Падение или отсутствие напряжения при заряженном аккумуляторе говорит о том, что блок управления двигателем не подаёт питания на модуль. Значит, причина кроется в ЭБУ.

• Снимаем высоковольтные провода, откручиваем боты крепления модуля и снимаем его.

• Проверяем сопротивление первичных обмоток катушек — ставим мультиметр в режим измерения сопротивления и снимаем показания с крайнего правого и центрального вывода, затем с крайнего левого и центрального вывода. Номинальное сопротивление первичных обмоток — примерно 0,5 Ом.

Сопротивление вторичных обмоток замеряем между выводами на 1-4 и 2-3 высоковольтные провода. Номинал — 5,4 кОм. Если показания не соответствуют номиналу, катушка работает некорректно.

Проверяем модуль на короткое замыкание. Для этого устанавливаем один щуп тестера на центральный вывод 15, второй на металлический корпус. Прибор должен показать отсутствие короткого замыкания (единица или бесконечность). В противном случае, одна из катушек замкнула на корпус.

Ошибки

Неисправность модуля можно определить и с помощью сканера ошибок. Коды ошибок, связанных с модулем, такие:

1. Р-3000, Р-3001, Р-3002, Р-3003 и Р-3004 — пропуски в искрообразовании, может быть виноват как сам модуль, так и свечи, высоковольтные провода или ЭБУ;
2. Р-0351 — не работает катушка 1-4 цилиндров;
3. Р-0352 — не работает катушка 2-3 цилиндров.

Показания сканера ещё не говорят о проблемах с самим модулем.

Возможно, что не работают свечи или пробиты высоковольтные провода, но если мы изначально их продиагностировали, тогда вина полностью лежит на модуле зажигания. В этом случае можем отремонтировать его самостоятельно, либо купить новый, что быстрее, проще и гарантирует бесперебойную работу системы зажигания. Удачной всем работы, крепкой искры и добрых дорог!

Видео о том, как проверить модуля зажигания мультиметром

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.