Для чего нужен коммутатор системы зажигания

Статья о коммутаторе системы зажигания автомобиля: для чего он нужен, как работает, развитие системы, возможные неисправности. В конце статьи — видео о том, как работает коммутатор.Статья о коммутаторе системы зажигания автомобиля: для чего он нужен, как работает, развитие системы, возможные неисправности. В конце статьи — видео о том, как работает коммутатор.

Содержание статьи:

• Основные принципы работы и расположение устройства в автомобиле
• Результаты эволюции: от простой батареи до систем под управлением электроники
• Основные типы существующих коммутаторов
• Разновидности коммутаторов
• Признаки неисправности
• Видео о том, как работает коммутатор

В системе зажигания автомобиля коммутатор давно является неотъемлемой составляющей электрической части двигателя внутреннего сгорания. Задача коммутатора – обеспечить нормальное функционирование бесконтактного зажигания в ДВС.

Рассмотрим эволюцию, разновидности и основополагающие моменты в процессе работы этого модуля более подробно.

Основные принципы работы и расположение устройства в автомобиле

Коммутатор системы зажигания – небольшой, но крайне важный модуль для работы авто. Его задача – с максимальной скоростью коммутировать цепь, в которую включены вращающие датчики. Помимо этого, он отвечает за то, чтобы включать и отключать электричество в катушке зажигания.

Сигналы, которые поступают от вращающих датчиков, не удобны в использовании из-за своей слабости. Если же они аналоговые, то плохо обрабатываются. Чтобы использовать их в системе управления двигателем внутреннего сгорания (конкретно — в подсистеме зажигания), необходимо их усилить после формирования, после чего передать сигналы на индукционную катушку, на её первичную обмотку.

Современные коммутаторы сконструированы так, что в состоянии координировать работу не одной, а сразу группы катушек в составе ДВС.

Расположение коммутатора в автомобиле может быть разным — это зависит от особенностей его конструкции. Коммутатор может быть установлен совместно с блоком электроники, отвечающим за управление двигателем, или же отдельно.

Если коммутатор располагается отдельно от управляющего блока электроники, он может находиться:

• непосредственно рядом с катушкой зажигания;
• на модуле распределителя зажигания;
• под капотом, на перегородке или на крыле автомобиля, чтобы за счёт размещения на металлической поверхности получить дополнительный теплоотвод;
• рядом с электронным управляющим блоком.

Каждая конструкторская группа решает вопрос расположения коммутатора по-своему. Специалисты ВАЗа поместили его на модуле распредзажигания, инженеры «Форда» – на перегородке автомобиля под капотом, конструкторы «Ауди» – в двигательной части в районе лобового стекла, под защитой водонепроницаемого кожуха, рядом с разъёмами для подключаемых в ходе проведения диагностических работ модулей.

Также не лишним будет провести полную диагностику автомобиля с помощью персонального сканера. К примеру, это можно сделать недорогим мультимарочным устройством Rokodil ScanX.

Устройство проанализирует данные и в случае обнаружения ошибок укажет на проблемный элемент. С помощью такой диагностики можно выявить дефекты в подвеске, шинах, раме и блоке мостов. Сканер совместим с большинством автомобилей начиная с 1996 года выпуска, при наличии ODB2 разъема для подключения. Информация выводится на экран вашего телефона либо планшета с подробным описанием неисправности.

Результаты эволюции: от простой батареи до систем под управлением электроники

На заре автомобильной эры в машинах первых поколений в агрегате ДВС существовала опция зажигания от электрической батареи, реализованная на основе физического явления самоиндукции. Первые коммутаторы, то есть системы, выполняющие координирующие функции в процесс извлечения искры в блоке зажигания ДВС, были крайне просты, если не сказать примитивны, и состояли из батареи и всего лишь двух проводов. Регулирование работы несложной транзисторной схемы осуществлялось при помощи электроимпульса, подаваемого на бобину.

В своём первоначальном виде коммутатор просуществовал достаточно долго, пока не наступила эпоха электроники. Новые технологии позволили перейти от применения батарейного зажигания к иным решениям.

Современный электронный коммутатор в своей основе уже состоит из транзисторов, тиристорных схем, бесконтактных датчиков и гибридных схем.

С использованием электроники автоматическое управление электроимпульсами, идущими через катушку зажигания, дало возможность получить целый ряд улучшений и преимуществ:

• существенно повысилась надёжность работы блока зажигания;
• система зажигания стала функционировать без перебоев на высоких скоростях и повышенных оборотах мотора;
• удалось получить более высокую степень сжатия, то есть, отношение рабочего объёма цилиндра двигателя к объёму его камеры внутреннего сгорания.

Со временем инженерная мысль пошла дальше, и присутствующий до того времени в схеме контактный прерыватель электрического напряжения был заменён на бесконтактный элемент. Первым агрегатом, реализованным на этом принципе, стал коммутатор ВАЗ, в котором функция зажигания реализована с применением датчика Холла.

На следующем этапе развития коммутатора система стала многоканальной, то есть, управляющей сразу целой группой катушек зажигания. Альтернативным вариантом стало монтирование автономной системы, состоящей из тандема «катушка + коммутатор» на каждой отдельной свече зажигания. Такое решение дало механикам целый ряд преимуществ:

• искра в системе зажигания ДВС теперь создавалась более сильная, что сделало работу ДВС более надёжной;
• присутствовавшие ранее потери мощности в трамблере удалось сначала сделать меньше, а позже и вовсе свести на нет;
• на холостых оборотах автомобиль получил надёжный и стабильный ход;
• расход автомобильного топлива был существенно снижен;
• в условиях пониженной температуры окружающей среды первичный старт двигателя стал более стабильным.

Основные типы существующих коммутаторов

Коммутаторы, используемые в автомобильной технике, подразделяются на следующие типы:

• тип DС СDI – с высоковольтным генератором, входящим в состав схемы;
• тип АС СDI – устройство, функционирующее только при наличии высокого напряжения, подведённого извне;
• тип под названием «катушка».

Тип АС не нуждается в постоянном наличии напряжения. Конструкция его достаточно проста, размеры – небольшие, но подключение этого типа устройства требует определённых навыков и опыта.

Из недостатков таких коммутаторов следует упомянуть то, что простота конструкции не предусматривает ограничения наибольшего достижимого числа оборотов двигателя. Это обстоятельство снижает безопасность работы технического узла.

Тип DС – наиболее распространённый и часто применяемый в конструкциях. Подключать такой коммутатор несложно, поскольку он снабжён только четырьмя группами контактов: стандартными минусом и плюсом, а также выходами на катушку и датчик Холла.

Конструкция коммутатора DС позволяет выполнять устройство в различных модификациях:

• с ограничением максимального числа двигательных оборотов;
• с опцией, позволяющей изменять существующую фазу опережения зажигания;
• с набором дополнительных контактов для присоединения других модулей.

Коммутаторы «катушечного» типа пока мало распространены. По сути, они являются своеобразным тандемом обычной катушки зажигания и самого коммутатора, без датчика Холла. Их принцип работы — прерывание электротока, идущего через катушку и высоковольтный трансформатор.

Изначально система имела целый ряд недостатков, таких как быстрая порча поверхности контактов из-за частой выработки искры, электрохимические процессы эрозии, некачественный поджог топлива. Эти недостатки смогли устранить или минимизировать, введя в схему устройства высоковольтные мощные транзисторы и системы зажигания на бесконтактном принципе работы.

Разновидности коммутаторов

По своим функциональным особенностям коммутаторы подразделяют на три основных вида:

• стандартный;
• спортивный;
• коммутатор, имеющий опцию корректировки фаз опережения зажигания.

Отличительная черта стандартного или, как его ещё называют, стокового коммутатора – его стабильность. Он строго соответствует параметрам автомобиля, в который устанавливается.

Стоковый коммутатор монтируется в машину на заводе. Как правило, производители заботятся о том, чтобы устройство могло обеспечивать максимальную надёжность и долговечность эксплуатации всего двигателя. На них, как правило, присутствует узел ограничения количества оборотов, что в ряде случаев может спасти жизни водителя и пассажиров.

Спортивный коммутатор повышает верхний предел количества оборотов мотора. Его можно монтировать в авто по желанию автовладельца. Проблема заключается в том, что выполнять такую процедуру могут лишь опытные специалисты, и установка потребует замены ещё целого ряда деталей. При этом всё равно следует помнить, что спортивный коммутатор – это риск аварии, особенно если за рулём находится неопытный водитель.

Коммутатор с корректировкой фаз выравнивает крутящий момент двигателя, компенсируя недостаток мощности. В результате автомобиль получает хорошие данные при разгоне и равномерную работу двигателя на разных скоростях.

Признаки неисправности

Если коммутатор перестаёт работать, теряется искра. В результате мотор начинает глохнуть, работает с перебоями.

Если в работе автомобиля начали наблюдаться вышеописанные проблемы, не стоит торопиться с заменой коммутатора. Искра может «теряться» и из-за некорректной работы датчика Холла, и из-за неисправности ремня ГРМ, и из-за поломки катушки зажигания. Не последней причиной может также стать проблема с электропроводкой.

Поэтому нужно сначала убедиться, что «виноват» именно коммутатор, или исключить его «вину» в неисправности.

Зачастую, если коммутатор просто демонтировать и установить, есть смысл подключить на место старого узла новый. Таким образом можно сразу понять, в нём ли причина. Если есть сомнения в исправности узла, продолжить проверку стоит на специально оборудованном стенде, который покажет не только факт неисправности, но и продолжительность электрических импульсов — после этого будет понятно, нужно ли устройство чинить, или лучше заменить.

Коммутаторы в их современном виде существенно повышают эффективность работы двигателя внутреннего сгорания во всех режимах его функционирования и улучшают эффективность запуска мотора. Взяв свое начало с простой пары проводов и катушки, этот узел эволюционировал в достаточно сложную и функциональную систему, являющуюся сегодня неотъемлемой частью двигателя.

Видео о том, как работает коммутатор:

Коммутатор зажигания — схема, принцип работы

При появлении электрических узлов в конструкции первых автомобилей, поджог горючей смеси осуществлялся с помощью батарей. Эта система имела примитивную схему, которая в современных автомобилях подверглась существенной модернизации. Суть работы таких устройств заключается в создании искры внутри камеры сгорания, что приводит к дальнейшей цепной реакции горения топлива в цилиндрах. Метод действия этих систем основан на принципе самоиндукции. Магнитная катушка преобразовывает низкое напряжение в высокое. Ток протекает по замкнутой цепи, при разрыве которой возникает искра на свече.

По такому же принципу срабатывания работают системы зажигания и на отечественных автомобилях. Основные отличия современных систем заключаются в новой элементной базе, изменению определённых деталей и добавлении коммутаторов. Он представляет собой специальное устройство, которое включается в цепь питания первичной обмотки катушки. Коммутатор выполняет функцию регулировки импульсов и по сигналу от управляющего блока разрывает питание, что приводит к возникновению искры.

Принцип работы коммутатора зажигания

Коммутатор зажигания, схема которого более сложная по сравнению с первыми устройствами для воспламенения горючей смеси, имеет транзитные ключи. Такое конструктивное решение является достаточно простым и эффективным. Эти узлы используются для управления током, протекающим через катушку зажигания.

Стоит отметить, что ключи не оказывают влияния на принцип работы, который основан на электромагнитной индукции. Транзисторы уменьшают нагрузку на контакты прерывателя и увеличивают силу тока, протекающего через обмотку. Это техническое изменение дало ряд преимуществ современным системам, в число которых входят:

• Повышенная степень сжатия.

• Увеличение срока службы и надёжности всей системы зажигания.

• Возможность работать на повышенных нагрузках, при высокой скорости движения и больших оборотах силового агрегата.

Виды коммутаторов

При обзоре основных типов коммутаторов необходимо упомянуть то, что современные системы наделены рядом существенных преимуществ, благодаря которым эти устройства получили повышенную эффективность и надёжность. Достичь таких показателей удалось применением в конструкции микропроцессорных узлов. Сегодня автомобильный рынок предлагает самые различные модели, в число которых входят двухканальные и многоканальные коммутаторы. В зависимости от используемых в конструкции деталей, данные устройства делятся на несколько типов:

• Транзисторные. В них используется контактная система, что снижает срок их службы в виду быстрого износа элементов из-за обгорания. Энергия накапливается в электромагнитном поле катушки.

• Тиристорные. Главным отличием от первого вида является то, что в этих устройствах создание необходимой силы тока происходит в конденсаторе. При включении системы, происходит подключение заряженного конденсатора  к обмотке катушки. Внутри их происходит разряжение, которое приводит к возникновению искры на свече.

• Гибридные. Этот вид коммутаторов пользуется хорошей популярностью. Он представляет собой тандем нескольких вышеописанных типов. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность и свести к минимуму недостатки.

• Бесконтактные устройства считаются наиболее эффективными системами. Этот вид представляет самые современные коммутаторы, которые значительно превосходят по параметрам другие виды. В их конструкции используются инфракрасные электронные датчики. Отсутствие контактного способа зажигания обеспечивает длительный ресурс работы, так как нет сегментов, на поверхности которых накапливается нагар. На отечественных автомобилях эта система зажигания была впервые представлена на моделях ВАЗ-2108.

Диагностиканеисправностей коммутатора

В 1991 году появились первые отечественные автомобили, конструкция которых, включала коммутатор зажигания. Это новое техническое решение позволило значительно повысить эффективность системы и улучшить общие показатели КПД. Несмотря на то что первыми серийными моделями, имеющими модернизированную систему пуска мотора, были ВАЗ 2108, коммутаторы устанавливают и на более поздние экземпляры, выпущенные при Советском Союзе. Поскольку конструкция классических автомобилей не предусматривает наличия такого механизма, это усложняет процедуру поиска неисправностей при их возникновении. В большинстве случае для ремонта требуется специальное оборудование. Из-за высокой цены, покупать его для разовых проверок нет смысла. Основными признаками поломок коммутатора могут быть:

• Отсутствие искры на свече зажигания, из-за чего не запускается двигатель.

• Самопроизвольное выключение мотора.

• Неустойчивая работа силового агрегата.

Замена исправным налогом. Проверить работоспособность коммутатора можно в домашних условиях. Для этого потребуется проверенный исправный аналог. При наличии изменений в работе двигателя можно будет точно определить состояние первого устройства. Такой метод диагностики является самым распространённым и наименее затратным. Сама деталь не отличается высокой ценой, а наличие запасной позволит всегда устранить поломку в любом месте за несколько минут. Данный способ проверки востребован из-за низкого качества отечественных деталей, которые монтируются на заводе.

С помощью вольтметра. Второй способ проверки коммутатора не требует его демонтажа. Однако такая операция может проводиться только при наличии вольтметра. Процедура выполняется следующим образом:

• Включите зажигание и подключите к детали вольтметр.

• Стрелку на приборе нужно установить посередине шкалы.

• Через несколько минут после подсоединения стрелка должна качнуться вправо. Это происходит из-за автоматического отключения катушки питания при неработающем моторе.

• Если все прошло, как описано выше, коммутатор исправен.

С помощью лампочки. В случае, когда у вас нет вольтметра, проверить работоспособность механизма можно, воспользовавшись контрольной лампой. Включите зажигание, один провод лампы нужно присоединить к массе, а второй подключите к 1 клемме коммутатора. В случае отсутствия поломок спустя некоторое время лампа засветиться.

Его значение, диагностика и обслуживание

Замок зажигания является критически важным элементом почти каждого автомобиля на дороге сегодня. Хотя это важный элемент для функционирования вашего автомобиля, эта деталь является одной из наиболее часто диагностируемых причин проблем с зажиганием, и в зависимости от типа автомобиля, которым вы управляете, вы можете быть более склонны к отказу замка зажигания. Вот почему мы нашли время, чтобы написать эту статью о выключателе зажигания, включая некоторую основную информацию о том, почему он является важной частью вашего автомобиля, как диагностировать проблемы с ним и что делать, чтобы исправить или предотвратить проблемы.

Что такое замок зажигания?

В новейших автомобилях разработаны новые способы использования зажигания. Независимо от того, используется ли в вашем автомобиле кнопка дистанционного запуска или кнопка запуска нажатием кнопки , концепция традиционного замка зажигания по-прежнему остается проблемой для многих водителей на дорогах сегодня. Выключатели зажигания имеют плохой опыт работы с течением времени, особенно если они чаще используются и подвергаются неправильному обращению. Выключатель зажигания является составной частью узла или системы, включающей в себя цилиндр замка зажигания . Весь механизм отвечает за запуск вашего автомобиля, а также за питание определенных частей автомобиля, таких как электронные аксессуары, зажигание и двигатель. Поскольку выключатель зажигания обеспечивает первоначальный доступ к питанию автомобиля, очень важно, чтобы эта часть оставалась в рабочем состоянии на протяжении всего срока службы автомобиля.

Симптомы проблем с замком зажигания

Как и все другие проблемы, связанные с работой автомобиля, неисправность замка зажигания выдает определенные симптомы, о которых следует помнить водителям. Симптомы, которые проявляет выключатель зажигания при отказе, часто можно спутать с другими проблемами зажигания или двигателя, поэтому важно, чтобы автомобильный специалист тщательно исследовал симптомы, чтобы точно определить источник. Вот несколько наиболее распространенных проблем, связанных с неисправностью замка зажигания:

Двигатель глохнет во время движения

Двигатель глохнет по нескольким причинам; однако, если это связано с неисправностью замка зажигания, возможно, что во время движения двигатель может заглохнуть. Это очень опасно для водителей и требует немедленного устранения.

Двигатель глохнет сразу после зажигания

Двигатель глохнет во время движения автомобиля, но, возможно, еще более неприятным является запуск автомобиля только для того, чтобы вскоре после этого он заглох. Это происходит, когда зажигание может обеспечить автомобиль достаточной мощностью для запуска, но не может поддерживать его мощность.

Проблемы с электропитанием

Как мы упоминали ранее, выключатель зажигания является прямой линией для подачи питания на двигатель, а также на аксессуары в вашем автомобиле, такие как внутреннее освещение, фары, радио, окна и дверные замки. . Если замок зажигания выходит из строя, вы можете сначала заметить, что ваш автомобиль не получает достаточно энергии, чтобы что-либо делать.

Первые шаги по устранению проблемы

Исключение других потенциальных причин вышеупомянутых симптомов является первоочередной задачей. Вот несколько советов по точной диагностике и лечению:

• Наймите автомастерскую, которая специализируется на вашем конкретном типе автомобиля
• Как можно яснее и подробнее опишите симптомы вашему автомеханику, чтобы он мог воссоздать проблему в своей мастерской
• Убедитесь, что автомеханики применяют систематический подход к диагностике проблемы (исключая аккумулятор или другие потенциальные детали как источник проблемы)

Превентивный подход…

Если вы хотите полностью обойти отказ замка зажигания, вы можете сделать несколько вещей, чтобы защитить свой автомобиль. Вот несколько советов:

• Соблюдайте план технического обслуживания вашего автомобиля
• Выполняйте частые проверки компонентов зажигания
• Немедленно примите меры при появлении тревожных симптомов
• Изучите склонность вашего автомобиля к отказу замка зажигания и возможные причины

Европейские автоэксперты в Das European Autohaus service Европейский импорт, такой как Audi, BMW, Mercedes, MINI, Porsche и Volkswagen для водителей из районов Spring , Cypress , North Houston , Tomball и Woodlands, TX , и всегда применяйте превентивный подход в наших процедурах по уходу за автомобилем. Выход из строя замка зажигания — обычное дело в таких автомобилях, как Volkswagen, и, предвидя это, мы составляем эффективный план действий задолго до того, как проблема возникнет. Это избавляет наших клиентов от финансовых трудностей, связанных с дорогостоящим ремонтом, и избавляет их от времени без надежного транспорта. Чтобы узнать больше о нашем магазине или назначить встречу с нами, пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую.

Как работает замок зажигания автомобиля

Теперь вы знаете, что двигателю для запуска необходимы воздух, топливо и искра. Итак, как производится искра? Являясь частью системы зажигания, выключатель зажигания является первым шагом к запуску автомобиля. Переключатель у вас под рукой. Правильно, у вас есть полный контроль! Поворотом ключа или нажатием кнопки вы отправляете сигнал автомобилю, чтобы начать процесс зажигания.

Система зажигания двигателя

Система зажигания состоит из нескольких компонентов, работающих вместе, управляемых внутренним компьютером автомобиля, для запуска вашего автомобиля. Начиная с катушки зажигания, он получает энергию от аккумулятора и превращает ее в искру, достаточно мощную для воспламенения паров топлива. Сама катушка состоит из двух обмоток, называемых первичной и вторичной. Первичная обмотка собирает энергию для создания искры, а задача вторичной обмотки — направить ее на распределитель. Распределитель представляет собой точный вращатель, который распределяет искры через провода свечи зажигания к отдельным свечам зажигания с точным временем с помощью ротора. Свечи зажигания вставлены в головка блока цилиндров. Когда впускные клапаны распределяют необходимое количество топлива и паров в цилиндр, свеча зажигания производит горячую искру, которая воспламеняется, вызывая горение.

Как работает автомобильный выключатель зажигания

Расположенный на рулевом колесе на колонке или приборной панели, переключатель является ключом для запуска автомобиля. Ключ вставляется, чтобы вы могли включить переключатель, аксессуар и запустить. Большинство современных автомобилей имеют ключи с цифрой 9.0003 встроенный чип , который связывается с бортовым компьютером. На самом деле, многие современные автомобили вообще не используют ключ для поворота замка зажигания. Вместо этого кнопка и пульт дистанционного управления взаимодействуют с компьютером автомобиля, чтобы сообщить ему, что вы тот человек, который может завести автомобиль. Как только связь будет завершена, автомобиль должен завестись. Как только вы прибываете в пункт назначения, вы выполняете обратное действие, чтобы выключить автомобиль.

Часто выход из строя выключателя вызван износом или поломкой механизмов внутри выключателя, изнашиванием ключа или неисправностью чипа в брелоке.

Катушка зажигания

За выключателем находится катушка зажигания. Как работает катушка зажигания автомобиля ? Этот компонент, расположенный под капотом, также взаимодействует с компьютером, чтобы создать мощность, необходимую для запуска двигателя. Как только выключатель зажигания активируется ключом или нажатием кнопки, он активирует напряжение от аккумулятора к катушке зажигания, чтобы произвести искру двигателя. Искра двигателя от катушки или катушек направляется на свечи зажигания, чтобы воспламенить топливо и заставить автомобиль двигаться. Катушки зажигания питаются от 12-вольтовой батареи и аналогичны трансформатору, который повышает мощность примерно до 30 000 вольт.

Наиболее распространенными причинами пропадания напряжения двигателя являются проводка к катушке, обмотки катушки или выход из строя внутреннего компьютера автомобиля. Несмотря на влагостойкость, катушка не выдерживает погружения в воду или масло двигателя из-за утечек и может выйти из строя. Катушки могут падать по напряжению в результате короткого или нормального износа. Неисправная катушка часто вызывает пропуски зажигания в двигателе. Поскольку напряжение катушки должно быть сбалансировано между всеми цилиндрами двигателя, чтобы обеспечить плавную работу двигателя, если какая-либо часть уравнения не сбалансирована, могут возникнуть пропуски зажигания.

Ваш партнер по обслуживанию автомобилей

Если ваш автомобиль не может создать искру, он просто не заведется. Если вы не можете завести свой автомобиль, добраться до магазина за помощью может быть проблемой, и может потребоваться эвакуатор. К счастью, Sun Devil Auto предлагает бесплатные услуги буксировки при большинстве капитальных ремонтов.