9.1.13. Бесконтактная система зажигания

На автомобилях ВАЗ-2115 может применяться два типа систем зажигания: бесконтактная (только на карбюраторных двигателях) и система зажигания, входящая в комплекс электронной системы управления двигателем (системы впрыска топлива). В настоящей главе дана бесконтактная система зажигания, а другая описана в отдельном руководстве по ремонту на систему управления двигателем с распределенным впрыском топлива.

Рис. 9.39. Схема соединений жгута проводов бесконтактной системы зажигания: 1 – свечи зажигания; 2 – датчик-распределитель зажигания; 3 – катушка зажигания; 4 – коммутатор; 5 – блок управления электромагнитным клапаном карбюратора; 6 – электромагнитный клапан карбюратора; 7 – концевой выключатель карбюратора; 8 – выключатель зажигания; 9 – монтажный блок; 10 – датчик скорости; 11 – электродвигатель вентилятора системы охлаждения двигателя; 12 – датчик включения электродвигателя вентилятора; А — колодки для соединения с передним жгутом проводов; Б — схема условной нумерации штекеров в колодках датчика-распределителя зажигания и датчика скорости; В — к источникам питания; Г — к комбинации приборов (сигнал для тахометра); Е — к комбинации приборов (сигнал для спидометра)

Рис. 7.1. Схема электрооборудования автомобилей ВАЗ-2115-20 (левая половина): 1 – блок-фары; 2 – противотуманные фары; 3 – датчик температуры воздуха; 4 – электродвигатель вентилятора системы охлаждения двигателя; 5 – колодки, подключаемые к жгуту проводов системы зажигания; 6 – выключатель подкапотной лампы; 7 – колодка для подключения к звуковому сигналу однопроводного типа; 8 – звуковой сигнал; 9 – датчик уровня омывающей жидкости; 10 – датчики износа колодок передних тормозов; 11 – датчик уровня масла; 12 – генератор; 13 – подкапотная лампа; 14 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 15 – стартер; 16 – аккумуляторная батарея; 17 – реле включения противотуманных фар; 18 – датчик уровня охлаждающей жидкости; 19 – датчик уровня тормозной жидкости; 20 – выключатель света заднего хода; 21 – моторедуктор очистителя ветрового стекла; 22 – датчик контрольной лампы давления масла; 23 – колодка для подключения к электродвигателю омывателя заднего стекла; 24 – электродвигатель омывателя ветрового стекла; 25 – комбинация приборов; 26 – монтажный блок. Условная нумерация штекеров в колодках: А — колодки блок-фар; В — колодка электробензонасоса; С — колодки монтажного блока, выключателя зажигания, моторедуктора очистителя ветрового стекла; D — плафона освещения салона

На рис. 9.39 показана схема соединений жгута проводов бесконтактной системы зажигания. Он подключается к колодкам А (5 на рис. 7.1) переднего жгута проводов.

В жгуте проводов бесконтактной системы зажигания также находятся провода системы управления электромагнитным клапаном 6 карбюратора, а также провода для подключения датчика 10 скорости и датчика 12 включения электродвигателя вентилятора.

Бесконтактная система зажигания состоит из датчика-распределителя 2 зажигания, коммутатора 4, катушки 3 зажигания, свечей 1 зажигания, выключателя 8 зажигания и проводов высокого напряжения. Цепь питания первичной обмотки катушки зажигания прерывается электронным коммутатором. Управляющие импульсы на коммутатор подаются от бесконтактного датчика, расположенного в датчике-распределителе 2 зажигания.

Датчик-распределитель зажигания — типа 40.3706 или 40.3706-01, четырехискровой, неэкранированный, с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания, со встроенным микроэлектронным датчиком управляющих импульсов.

Коммутатор — типа 3620.3734, или 76.3734, или RT1903, или PZE4022. Он преобразует управляющие импульсы датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.

Катушка зажигания — с разомкнутым магнитопроводом, маслонаполненная, герметизированная, следующих типов: 27.3705; 27.3705–01; 027.3705; АТЕ 1721; 8352.12. Или типа 3122.3705 с замкнутым магнитопроводом, сухая.

Свечи зажигания — типа А17ДВРМ или А17ДВРМ1 с помехоподавительными резисторами или аналогичные зарубежного производства.

Выключатель зажигания — типа 2110–3704005 или KZ-881 с противоугонным запорным устройством, с блокировкой против повторного включения стартера без предварительного выключения зажигания и с подсветкой гнезда.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Бесконтактная система зажигания — это система зажигания высокой энергии с широким применением электроники. Поэтому, чтобы не получить травм и не вывести из строя электронные узлы, необходимо соблюдать следующие правила. На работающем двигателе не касаться элементов системы зажигания (коммутатора, катушки, датчика-распределителя зажигания и высоковольтных проводов). Не производить пуск двигателя с помощью искрового зазора и не проверять работоспособность системы зажигания "на искру" между наконечниками проводов свечей зажигания и "массой". Не прокладывать провода низкого напряжения системы зажигания в одном жгуте с проводами высокого напряжения. Следить за надежностью соединения с "массой" коммутатора через винты крепления. Это влияет на его бесперебойную работу. При включенном зажигании не отсоединять провода от клемм аккумуляторной батареи и не отсоединять от коммутатора штепсельный разъем, так как при этом на отдельных элементах его схемы может возникнуть повышенное напряжение и он будет поврежден. Проверка выключателя зажигания описана в начале 7 раздела в главе "Провода и предохранители".

Величина угла опережения зажигания указана в приложении 3.

Рис. 2.58. Предельные размеры при шлифовании фасок клапанов: I — впускного клапана; II — выпускного клапана

Для проверки на автомобиле момента зажигания имеется шкала 1 (см. рис. 2.58) в люке картера сцепления и метка 2 на маховике. Одно деление шкалы соответствует 1° поворота коленчатого вала. При совмещении метки на маховике со средним (длинным) делением шкалы поршни первого и четвертого цилиндров находятся в ВМТ.

Рис. 9.40. Метки для установки момента зажигания: 1 – метка опережения зажигания на 5°; 2 – метка опережения зажигания на 0°; 3 – метка ВМТ на шкиве коленчатого вала

При обкатке двигателя на стенде устанавливать момент зажигания допускается с помощью меток на шкиве коленчатого вала и на передней крышке привода распределительного вала (рис. 9.40), если на двигателе установлен одноручьевой шкив для привода генератора 37.3701.

Проверить и установить момент зажигания можно с помощью стробоскопа, действуя в следующем порядке:

– соедините зажим "плюс" стробоскопа с клеммой "плюс" аккумуляторной батареи, зажим "массы" — с клеммой "минус" аккумуляторной батареи, а зажим датчика стробоскопа присоедините к проводу высокого напряжения 1-го цилиндра;

– запустите двигатель и направьте мигающий поток света стробоскопа в люк картера сцепления; если момент зажигания установлен правильно, то при холостом ходе двигателя метка на маховике должна находиться в положении, соответствующем данным приложения 3.

Для регулировки момента зажигания остановите двигатель, ослабьте гайки крепления датчика-распределителя зажигания и поверните его на необходимый угол. Для увеличения угла опережения зажигания корпус датчика-распределителя следует повернуть по часовой стрелке, а для уменьшения — против часовой стрелки (если смотреть со стороны крышки датчика-распределителя зажигания). Затяните гайки крепления и снова проверьте установку момента зажигания.

Рис. 9.9. Установка датчика-распределителя зажигания. Стрелкой показан установочный выступ на корпусе вспомогательных агрегатов

Для удобства регулировки момента зажигания на фланце датчика-распределителя зажигания имеются деления и знаки "+" и "–", а на корпусе вспомогательных агрегатов — установочный выступ (см. рис. 9.9). Одно деление на фланце соответствует восьми градусам поворота коленчатого вала.

Если имеется диагностический стенд с осциллоскопом, то с его помощью тоже можно легко проверить установку момента зажигания, руководствуясь инструкцией по эксплуатации стенда.

Проверка работы. Установите датчик-распределитель зажигания на контрольно-испытательный стенд для проверки электрических приборов и соедините его с электродвигателем, имеющим регулируемую частоту вращения.

Соедините выводы датчика-распределителя зажигания с катушкой зажигания, с коммутатором и с аккумуляторной батареей стенда аналогично схеме системы зажигания автомобиля. Четыре клеммы крышки соедините с искровыми разрядниками, зазор между электродами которых регулируется.

Установите зазор 5 мм между электродами разрядников, включите электродвигатель стенда и вращайте валик датчика-распределителя несколько минут по часовой стрелке с частотой 2000 мин-1. Затем увеличьте зазор между электродами до 10 мм и следите, нет ли внутренних разрядов в датчике-распределителе. Они выявляются по звуку или по ослаблению и перебою искрения на разряднике испытательного стенда.

Во время работы датчик-распределитель зажигания не должен производить шума при любой частоте вращения валика.

Рис. 9.41. Схема для снятия характеристик датчика-распределителя зажигания на стенде: 1 – коммутатор; 2 – датчик-распределитель зажигания; А — к клемме "+" стенда; В — к клемме "прерыватель" стенда

Снятие характеристик автоматического опережения зажигания. Установите датчик-распределитель зажигания на стенд, соедините его выводы с выводами "3", "5" и "6" коммутатора 1 (рис. 9.41) стенда. Вывод "4" коммутатора соедините с клеммой "плюс" стенда, а вывод "1" – с клеммой "прерыватель" стенда. Установите зазор 7 мм между электродами разрядника.

Включите электродвигатель стенда и вращайте валик датчика-распределителя зажигания с частотой 500–600 мин^-1. По градуированному диску стенда отметьте значение в градусах, при котором наблюдается одно из четырех искрений.

Рис. 9.42. Характеристика центробежного регулятора датчика-распределителя зажигания: А — угол опережения зажигания, град; n — частота вращения валика датчика — распределителя зажигания, мин-1

Повышая ступенчато частоту вращения на 200–300 мин^-1, определяйте по диску число градусов опережения зажигания, соответствующее частоте вращения валика датчика-распределителя зажигания. Полученную характеристику центробежного регулятора опережения зажигания сопоставьте с характеристикой на рис. 9.42.

Если характеристика отличается от приведенной на рисунке, то ее можно привести в норму подгибанием стоек пружин грузиков центробежного регулятора. До 1250 мин^-1 – подгибайте стойку тонкой пружины, а свыше 1250 мин^-1 – толстой. Для уменьшения угла увеличивайте натяжение пружин, а для увеличения — уменьшайте.

Для снятия характеристики вакуумного регулятора опережения зажигания соедините штуцер вакуумного регулятора с вакуумным насосом стенда.

Включите электродвигатель стенда и вращайте валик датчика-распределителя зажигания с частотой 1000 мин-1. По градуированному диску отметьте значение в градусах, при котором происходит одно из четырех искрений.

Рис. 9.43. Характеристика вакуумного регулятора датчика-распределителя зажигания: А — угол опережения зажигания, град; Р — разрежение, гПа (мм рт. ст.)

Плавно увеличивая разрежение, через каждые 26,7 гПа (20 мм рт. ст.) отмечайте число градусов опережения зажигания относительно первоначального значения. Полученную характеристику сравните с характеристикой на рис. 9.43.

Обратите внимание на четкость возврата в исходное положение после снятия вакуума пластины, на которой закреплен бесконтактный датчик.

Проверка бесконтактного датчика. С выхода датчика снимается напряжение, если в его зазоре находится стальной экран. Если экрана в зазоре нет, то напряжение на выходе датчика близко к нулю.

Рис. 9.44. Схема для проверки бесконтактного датчика на снятом датчике-распределителе зажигания: 1 – датчик-распределитель зажигания; 2 – резистор 2 кОм; 3 – вольтметр с пределом шкалы не менее 15 В и внутренним сопротивлением не менее 100 кОм; 4 – вид на штепсельный разъем датчика-распределителя зажигания

На снятом с двигателя датчике-распределителе зажигания датчик можно проверить по схеме, приведенной на рис. 9.44, при напряжении питания 8–14 В.

Медленно вращая валик датчика-распределителя зажигания, измерьте вольтметром напряжение на выходе датчика. Оно должно резко меняться от минимального (не более 0,4 В) до максимального, которое должно быть не более чем на 3 В меньше напряжения питания.

Рис. 9.45. Схема для проверки бесконтактного датчика на автомобиле: 1 – датчик-распределитель зажигания; 2 – переходный разъем c вольтметром, имеющим предел шкалы не менее 15 В и внутреннее сопротивление не менее 100 кОм; 3 – вид на штепсельный разъем датчика-распределителя зажигания

На автомобиле датчик можно проверить по схеме, приведенной на рис. 9.45. Между штепсельным разъемом датчика-распределителя зажигания и разъемом жгута проводов подключается переходной разъем 2 с вольтметром. Включите зажигание и, медленно поворачивая специальным ключом коленчатый вал, вольтметром проверьте напряжение на выходе датчика. Оно должно быть в указанных выше пределах.

Проверьте сопротивление обмоток и сопротивление изоляции.

У маслонаполненных катушек сопротивление первичной обмотки при 25 °С должно составлять (0,45±0,05) Ом, а вторичной обмотки (5±0,5) кОм. У сухой катушки с замкнутым магнитопроводом сопротивление обмоток должно быть соответственно (0,388±0,039) Ом и (4,23±0,42) кОм.

Сопротивление изоляции на массу должно быть не менее 50 МОм.

Рис. 9.46. Схема для проверки коммутатора: 1 – разрядник; 2 – катушка зажигания; 3 – коммутатор; 4 – резистор 0,01 Ом ±1%, не менее 20 Вт; А — к генератору прямоугольных импульсов; В — к осциллографу

Коммутатор проверяется с помощью осциллографа и генератора прямоугольных импульсов по схеме, приведенной на рис. 9.46. Выходное сопротивление генератора должно быть 100–500 Ом. Осциллограф желательно применять двухканальный. 1-й канал — для импульсов генератора, а 2-й для импульсов коммутатора.

Рис. 9.47. Форма импульсов на экране осциллографа: I — импульсы коммутатора; II — импульсы генератора; А — время накопления тока; В — максимальная величина тока

На клеммы "3" и "6" коммутатора подаются прямоугольные импульсы, имитирующие импульсы датчика. Частота импульсов от 3,33 до 233 Гц, а скважность (отношение периода к длительности импульса Т/ТИ) равна 3. Максимальное напряжение Umax – 10 В, а минимальное Umin не более 0,4 В (рис. 9.47, II). У исправного коммутатора форма импульсов тока должна соответствовать осциллограмме I.

Для коммутаторов 3620.3734 и 76.3734 при напряжении питания (13,5±0,5) В величина силы тока (В) должна быть 7,5–8,5 А. Время накопления тока (А) не нормируется.

Для коммутатора RT1903 при напряжении питания (13,5±0,2) В и частоте импульсов 25 Гц сила тока составляет 7–8 А, а время накопления тока 5,5–11,5 мс.

Для коммутатора PZE4022 при напряжении питания (14±0,3) В и частоте 25 Гц величина силы тока составляет 7,3–7,7 А, а время накопления тока не нормируется.

Если форма импульсов коммутатора искажена, то могут быть перебои с искрообразованием или оно может происходить с запаздыванием. Двигатель будет перегреваться и не развивать номинальной мощности.

Свечи зажигания с нагаром или загрязненные перед испытанием очистите на специальной установке струей песка и продуйте сжатым воздухом. Если нагар светло-коричневого цвета, то его можно не удалять, так как он появляется на исправном двигателе и не нарушает работы системы зажигания.

После очистки осмотрите свечи и отрегулируйте зазор между электродами. Если на изоляторе свечи имеются сколы, трещины или повреждена приварка бокового электрода, то свечу замените.

Зазор (0,7–0,8 мм) между электродами свечи проверяйте круглым проволочным щупом. Проверять зазор плоским щупом нельзя, так как при этом не учитывается выемка на боковом электроде, которая образуется при работе свечи. Зазор регулируйте подгибанием только бокового электрода свечи.

Испытание на герметичность. Вверните свечу в соответствующее гнездо на стенде и затяните динамометрическим ключом моментом 31,4–39,2 Н·м (3,2–4 кгс·м). Создайте в камере стенда давление 2 МПа (20 кгс/см²).

Накапайте из масленки на свечу несколько капель масла или керосина; если герметичность нарушена, то будут выходить пузырьки воздуха, обычно между изолятором и металлическим корпусом свечи.

Электрическое испытание. Вверните свечу в гнездо на стенде и затяните указанным выше моментом. Отрегулируйте зазор между электродами разрядника на 12 мм, что соответствует напряжению 18 кВ, а затем насосом создайте давление 0,6 МПа (6 кгс/см²).

Установите наконечник провода высокого напряжения на свечу и подайте на нее импульсы высокого напряжения.

Если в окуляре стенда наблюдается полноценная искра, то свеча считается отличной.

Если искрение происходит между электродами разрядника, то следует понизить давление в приборе и проверить, при каком давлении наступает искрообразование между электродами свечи. Если оно начинается при давлении ниже 0,3 МПа (3 кгс/см²), то свеча — дефектная.

Допускается несколько искрений на разряднике; если искрообразование отсутствует на свече и на разряднике, то надо полагать, что на изоляторе свечи имеются трещины и что разряд происходит внутри, между массой и электродами. Такая свеча выбраковывается.

К элементам для подавления радиопомех относятся:

– резистор в роторе датчика-распределителя зажигания. Величина сопротивления резистора 1 кОм;

– провода высокого напряжения с распределенным сопротивлением (2550±270) Ом/м;

– резисторы величиной 4–10 кОм в свечах зажигания;

– конденсатор, емкостью 2,2 мкФ, расположенный в генераторе.

Исправность проводов и резисторов проверяется омметром. Проверка конденсатора описана в подразделе "Генератор".

Затормозите автомобиль стояночным тормозом и отсоедините провод от клеммы "минус" аккумуляторной батареи.

Рис. 2.58. Предельные размеры при шлифовании фасок клапанов: I — впускного клапана; II — выпускного клапана

Выньте заглушку из смотрового люка картера сцепления. Вращая коленчатый вал за болт крепления шкива, поверните его до совмещения метки на маховике со средним делением шкалы (см. рис. 2.58).

Отсоедините от датчика-распределителя зажигания провода и вакуумный шланг. Отверните гайки крепления, снимите кронштейн крепления высоковольтных проводов и датчик-распределитель зажигания.

Валик датчика-распределителя зажигания соединяется с хвостовиком распределительного вала только в одном положении. Поэтому перед установкой поверните валик датчика-распределителя зажигания в такое положение, чтобы кулачки муфты валика находились против пазов распределительного вала.

Рис. 9.9. Установка датчика-распределителя зажигания. Стрелкой показан установочный выступ на корпусе вспомогательных агрегатов

Смажьте моторным маслом и наденьте на фланец датчика-распределителя зажигания уплотнительное кольцо. Установите датчик-распределитель зажигания на корпус вспомогательных агрегатов в таком положении, чтобы среднее деление на фланце датчика-распределителя зажигания находилось против установочного выступа на корпусе вспомогательных агрегатов (см. рис. 9.9). Установите кронштейн крепления проводов высокого напряжения. Закрепите кронштейн и датчик-распределитель зажигания гайками.

Присоедините к датчику-распределителю зажигания провода и вакуумный шланг.

Проверьте и отрегулируйте момент зажигания.

Для замены каких-либо деталей разборку производите в следующем порядке:

Рис. 9.48. Детали датчика-распределителя зажигания: 1 – муфта; 2 – корпус; 3 – вакуумный регулятор; 4 – центробежный регулятор; 5 – бесконтактный датчик; 6 – опорная пластина датчика с подшипником; 7 – держатель переднего подшипника валика; 8 – крышка; 9 – ротор; 10 – защитный экран; 11 – держатель переднего подшипника валика в сборе с опорной пластиной датчика; 12 – шайба крепления проводов; 13 – ведомая пластина центробежного регулятора с экраном; 14 – валик с ведущей пластиной центробежного регулятора; 15 – грузики; 16 – сальник

– снимите крышку 8 (рис. 9.48), ротор 9 и защитный экран 10;

– отсоедините тягу вакуумного регулятора 3 от опорной пластины 6 датчика, отверните винты крепления и снимите вакуумный регулятор;

– отверните винты крепления и снимите опорную пластину 6 в сборе с датчиком 5 и держателем 7;

– снимите пружину с муфты 1, удалите штифт и снимите с валика муфту и регулировочные шайбы;

– выньте из корпуса 2 валик с центробежным регулятором 4 и шайбами.

Сборка производится в порядке, обратном разборке. При сборке необходимо обеспечить подбором регулировочных шайб осевой свободный ход валика не более 0,35 мм.