Система установки модуля зажигания

Система установки модуля зажигания

Штатный модуль системы зажигания зажигания Январь-5.1 к сожалению имеет очень низкую надежность. Особенно сильно обострилась ситуация с надежностью после прекращения АвтоВАЗом оснащения товарных автомобилей системой Январь-5. Производители уникальных компонентов (к которым относятся модули зажигания) тут же потеряли крупного заказчика а вместе с ним и интерес поддерживать на должном уровне качество своей продукции, магазины мгновенно наводнили как просто модули низкого качества, так и откровенные подделки, которые оставались работоспособными несколько часов максимум неделю. Такая же ситуация возникла на рынке высоковольтных проводов для двигателей 16v так же снятых с производства. Таким образом уже в 2006 году практическая эксплуатация автомобилей оснащенных системой Январь-5 сильно затруднилась, поскольку качественные комплектующие стало сложно доставать.

В подобных условиях мы вынуждены были искать решение, позволяющее исключить из системы "модуль зажигания ВАЗ 2112" и заменить его более надежными и главное недорогими компонентами. Один из приемлемых вариантов — использование новых модулей зажигания от систем Январь-7 с внешним двухканальным электронным коммутатором.

Немного теории.

Основными требованиями к системе зажигания являются, обеспечение необходимого выходного напряжения, времени его нарастания, энергии искры, и ее длительности. При этом для разных автомобилей двигателей и разных режимов их работы эти требования могут становится взаимоисключающими. Требования к выходному напряжению вытекают из возможности бесперебойного искра-образования при любых условиях работы двигателя. Напряжение пробоя искрового промежутка определяется давлением конца такта сжатия, температуры конца такта сжатия и зазором между электродами свечи. Оно может быть приблизительно рассчитано по полуэмпирической формуле (см. закон Пашена): V=A*X+B*SQRT(X)+С; X=l*(p/100)*293/(t+273) где: V — напряжение пробоя в киловольтах, l — зазор между электродами в сантиметрах, p — давление конца такта сжатия абсолютное (кПа), t — температура конца такта сжатия (градусов Цельсия), A=25, B=7, C=0 — коэффициенты влияния.

Из формулы следует, что требования к выходному напряжению могут быть обоснованы расчетом для точки, где давление конца такта сжатия максимально (точка максимального крутящего момента на ВСХ) с использованием необходимого коэффициента запаса. Поскольку турбокомпрессорные двигатели обычно имеют большие значения давлений конца такта сжатия они при равных условиях требуют большего выходного напряжения системы для пробоя искрового промежутка. Однако в этом случае есть более простой выход из ситуации — достаточно просто уменьшить зазор между электродами свечей l до значения 0.8mm (обычно в NA двигателе это значение 1.1mm), что позволит использовать на турбокомпрессорном двигателе те же самые компоненты системы зажигания без увеличения выходного напряжения системы. Так же при этом следует избегать на режимах частичных нагрузок и ХХ использования смесей беднее, чем указано в таблице ниже:

Требования к энергии искры вытекают из возможности бесперебойного поджига топливовоздушной смеси в любых режимах работы двигателя. Для воспламенения бензина в стехиометрической смеси с воздухом при нормальных условиях по разным источникам достаточно очень маленьких значений энергии искры — 0.2-0.6 mJ. Однако в реальном двигателе это значение может меняться в очень больших пределах. В частности наибольшее влияние на энергию искры оказывает состав топливовоздушной смеси — любое отклонение от стехиометрии приводит к резкому возрастанию требований к энергии искры. В частности для смеси с AFR 10.0 требуется уже около 2-5 mj. (на порядок большие значения энергии, чем для смеси 14.7). Так же больших энергий требуют и бедные смеси. Таким образом эмпирический график зависимости требуемой энергии искры от состава представляет собой параболу. При понижении температуры окружающего воздуха требования к энергетике системы так же возрастают, связано это с понижением температуры смеси в конце такта сжатия, что приводит к большим энергетическим затратам на ее поджиг. Зависимость требований к энергии искры в зависимости от нагрузки на двигатель напрямую связана с давлением конца такта сжатия и количеством остаточных газов — чем больше давление конца такта сжатия и чем меньше в камере сгорания остаточных газов, тем меньше требуется энергии для поджига топливовоздушной смеси! Таким образом на прогретом двигателе наиболее чувствительным к энергии участком является режим холостого хода и частичные нагрузки (меньше нагрузка и больше всего остаточных газов), а наименее чувствительной — точка крутящего момента на ВСХ. Поскольку давление конца такта сжатия является функцией степени сжатия — с ростом степени сжатия чувствительность двигателя к энергетике системы зажигания падает. Таким образом атмосферные двигатели менее требовательны к этому параметру, чем турбо двигатели. Не существует абсолютно никакой связи требований по энергии искры с оборотами двигателя. (кроме уже описанных выше связи с количеством остаточных газов и физической связи с временем накопления). Практическим доказательством этого в частности является тот факт, что в двигателях F1 c оборотами 18000 используются катушки, энергия которых более чем в 2 раза меньше, чем у модуля ВАЗ-2112 (за одно кстати снижаются затраты на систему зажигания — а следовательно и мощность двигателя не расходуется зря).

На основании вышесказанного можно сделать серию простых логических выводов:

1) В полной мере требования по энергии искры реализуются зимой при пуске холодного двигателя (богатая смесь, холодный воздух, низкие обороты).

2) Турбо двигатели из за низкой степени сжатия и использования более богатых смесей более требовательны к обеспечению определенных значений энергии искры, чем атмосферные.

3) Для абсолютного большинства двигателей на любым режиме достаточно значений в 30-40mJ.

Управление временем накопления.

На практике при конструировании систем зажигания используют 2 метода стабилизации энергии искры.

1) Адаптивное управление временем накопления с целью получения определенных значений тока разрыва Iр.

2) Управление временем накопления средствами ЭБУ по законам заложенным в его микропрограмму с целью получения требуемого тока разрыва и энергии искры.

Первый метод применяется во всех системах зажигания с электронными коммутаторами (в частности в карбюраторных ВАЗ). 2-й как правило только в системах с электронным впрыском топлива с управлением временем накопления.

Достоинством первого метода является поддержание абсолютно одинаковой энергии искры в любых режимах работы двигателя автомобиля, при любых температурах окружающего воздуха и элементов коммутатора, причем значение этой энергии зависит только от тока разрыва Iр для конкретного электронного коммутатора и характеристики применяемой в паре с ним катушки зажигания. Недостатками является тот фактор, что при использовании такого метода в системе управления с по цилиндровой коррекцией угла зажигания могут возникать проблемы связанные с фазовым сдвигом фронтов сигналов начала накопления энергии и момента искрообразования у разных цилиндров в паре, что может приводить к ошибкам в работе адаптивной функции управления временем накопления, в результате чего будут формироваться импульсы зажигания с разной энергией искры по цилиндрам.

Недостатки метода с управлением временем накопления от ЭБУ связаны с тем что коэффициенты передачи по току у элементов коммутации могут сильно меняться в зависимости от партии элементов и температуры коммутатора. Таким образом возможно возникновение ситуации, когда ток разрыва превысит определенные заданные значения, определяемые физической моделью, что приведет к выходу из строя коммутатора или катушки зажигания, однако эксплуатация реальной системы показывает, что такое развитие ситуации практически не возможно.

Конкретный метод применяемый в системе определяется схемотехнической реализацией электронного коммутатора.

Решение.

В 2006 году для систем управления Январь-5.1 в DTT Motorsport налажено мелкосерийное производство двухканальных электронных коммутаторов обоих типов c унифицированной схемой подключения к ЭБУ Январь-5.1:

Допускается вместо 2 пина ЭБУ подключатся к коричневому проводу разъема модуля зажигания.

В случае установки коммутатора на кузов (на штатное место) земли проводки ЭБУ Январь-5.1 (2 клеммы Ф6) так же должны быть перенесены на кузов т.к. в коммутаторе выводы 2 и 3 соединены с корпусом!

Коммутаторы могут использоваться совместно с модулями зажигания BOSCH 0.221.503.001 (Волга), 4601.3705 (Январь-7.2 8v),а также сдвоенными катушками 3022.3705 4412.3705 (Волга,Ока), катушкой из штатного модуля зажигания 2112 (в случае неисправности ее собственной электроники), катушками MSD (аналог катушки Нивы GM). Итп.

При использовании 2-х коммутаторов возможно применение индивидуальных катушек зажигания работающих в режиме с генерированием холостой искры. В этом случае выводы 2,3,4,5,6 2-х коммутаторов соединяются параллельно, а выводы 1,7 (выходы) используются для управления 4-мя катушками раздельно, в частности подобное решение применено на автомобиле 2108 2.1 turbo 4wd. При этом один коммутатор управляет катушками 1-2 а другой 3-4 цилиндров. Коммутаторы разработаны для работы в последовательном режиме. т.е. их каналы работают один за другим, а не оба сразу — соединение пинов 5 и 6 в одном коммутаторе друг с другом запрещено, поскольку это приведет к выходу коммутатора из строя и перегрузке линий заземления!

Характеристики электронных коммутаторов приведены в таблице:

Энергия искры на выходе вторичной обмотки для 1 варианта коммутатора (ток разрыва 8А):

(поскольку конструктивно катушки одинаковые — кпд для всех принят за 0.5)

С 2011 года в производстве находится только коммутатор "Вариант 2" где время накопления задается в калибровках ЭБУ Январь-5.1 и отсутствуют возможные фазовые задержки сигнала управления.

Система с 2-мя коммутаторами и 4-мя индивидуальными катушками от Ауди 1.8T gen 1 отлично зарекомендовала себя на турбированных автомобилях с давлениями наддува 2.5bar и выше!

(с) 2008-2013 Maxi. Копирование материалов ресурса без разрешения автора запрещено.

ПРИНЦИП РАБОТЫ МОДУЛЕЙ

Модуль зажигания ВАЗ представляет собой усовершенствованную систему пуска мотора. Принцип его работы не очень сильно отличается от обычных систем. Если в старых системах высоковольтное напряжение генерировалось размыканием контактов в распределителе зажигания, то в модуле генератором импульсов служат сигналы от блока управления.

Блок управления собирает сигналы от датчиков на двигателе, формирует управляющий импульс и отправляет его в модуль зажигания ВАЗ 2115. В нём из напряжения бортовой сети формируется высоковольтное напряжение и направляется на свечу цилиндра для воспламенения топливовоздушной смеси.

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.

Схема модуля зажигания 2115

Принципиальная схема и схема подключения данного электронного прибора представлена ниже.

Модуль зажигания, устанавливаемый на «Lada Samara», чрезвычайно устойчив к воздействию, как низких, так и высоких температур. Диапазон рабочих температур: -400/+1300C.

Единственным отрицательным моментом в эксплуатации данного электронного устройства является его полная ремонтонепригодность. Однако самостоятельно выполнить его замену по силам даже начинающему автолюбителю.

Наиболее распространенными неисправностями модуля зажигания «Самары» специалисты считают:

Нестабильную работу силовой установки при разгоне транспортного средства.

Падение мощности двигателя.

«Прерывистость» холостого хода.

Нарушение работоспособности парных (1/4 – 2/3) цилиндров двигателя.

Внимание! Обнаружение вышеуказанных неисправностей не является окончательным свидетельством выхода из строя модуля зажигания, поскольку подобные симптомы возможны при нарушениях работоспособности свечей зажигания и ненадежном подключении высоковольтных проводов.

Немного о ценах

Мы уже отмечали, какой коммутатор и транзистор используется при ремонте модуля зажигания у десятки. Первый стоит примерно 3 доллара, а за второй придется отдать около 6 долларов.

Некоторые умельцы используют отечественный аналог транзистора — модель КТ848А. Разумеется, он стоит дешевле. Но проблема его в более низком качестве и больших размерах, что несколько осложняет процесс ремонта.

Скачивание книги

После успешного прохождения платежа (любым способом) и возврата в магазин KrutilVertel с сайта платежной системы Вы попадаете на страницу успешной оплаты:

На этой странице Вам необходимо указать свой e-mail, куда будет выслан доступ для скачивания книги.

Если Вы уже зарегистрированы на нашем сайте, то просто перейдите по ссылке личный кабинет.

Купленная Вами книга будет находиться в Вашем личном кабинете, откуда ее всегда можно будет скачать.

Обратите внимание, что после совершения оплаты, Вам необходимо вернуться обратно с сайта платежной системы на сайт KrutilVertel.

В случае, если по каким либо причинам Вы не вернулись обратно на сайт и закрыли вкладку платежной системы с сообщением про успешное прохождение платежа, сообщите нам об этом — мы вышлем Вам письмо в котором будет указан доступ для скачивания книги.

Ремонт

Модуль зажигания ваз 2107

Устройство модуля зажигания достаточно сложное: в него входят одна или несколько катушек, плата, контакты и провода. Их всех вышеназванных элементов ремонту поддаются только контактные соединения, в некоторых случаях возможна замена деталей (транзисторов, катушек).

Модуль с целью проведения ремонта демонтируют и вскрывают. Для этого понадобятся:

1. Торцевые ключи с головками на 1, 13 и 17.
2. Шестигранник на 5.
3. Отвертка.
4. Паяльник.
5. Флюс для алюминия.
6. Многожильный провод.
7. Лак для ногтей.

Вскрытие модуля зажигания

Ремонт модуля зажигания производится в следующем порядке:

1. На снятом устройстве открывают корпус, поддев его отверткой.
2. Убирают силиконовую пленку, покрывающую плату.
3. От ВВ контактов убирают весь алюминий.
4. На плате взамен всех демонтированных старых припаивают новые провода. Для этого поверхность коллектора очищают от налета, после плату нагревают до 180 о С (о наступлении нужной температуры даст знать характерный запах). В процессе пайки концы проводов подсоединяют к модулю.
5. По окончании операции все контакты, плату и модуль замазывают лаком для ногтей.
6. Устройство собирают в обратном порядке, устанавливают на автомобиль и запускают двигатель. В случае нормальной работы модуль зажигания заклеивается герметиком намертво, при этом провода заправляются внутрь полости таким образом, чтобы по краям они не оказались зажатыми пластиной.

Если устройство не заработало, то поломку внутри модуля следует искать более тщательно. Может быть из строя вышел транзистор, электронный компонент или произошел обрыв в катушке. Такой ремонт имеет смысл только в том случае, если его цена будет существенно ниже стоимости новой детали.