Теоретическая основа бесконтактного зажигания (Данила Калунов)
БЕСКОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ СКУТЕРА, ПОИСК ИСКРЫ
Доброго всем времени суток!Настало время рассмотреть принцип работы системы зажигания.
Практически на всех скутерах применяется бесконтактная (электронная) система зажигания, которая обеспечивает создание искры для поджига топливной смеси в определенный момент времени и является более надежной, по сравнению с контактной (не нуждается в периодической регулировке момента зажигания и обслуживании). Бесконтактная система зажигания (CDI) состоит из следующих основных частей: - генератор переменного тока - выпрямитель со стабилизатором напряжения - электронный блок управления - коммутатор (прерыватель) - катушка зажигания - индуктивный датчик прерывателя.Аббревиатура CDI - это начальные буквы слов Condenser Discharge Ignition, что переводится с английского как «зажигание разрядом конденсатора». В целом работа системы CDI схожа с работой контактной системы зажигания, в ее состав также входят источник тока (2,3), катушка зажигания(8,9) и свеча зажигания (11). Отличие состоит в том, что роль механических контактов играет индуктивный датчик, работающий вместе с электронным блоком управления. У некоторых моделей скутеров катушка зажигания встраивается в коммутатор. Индуктивный датчик БСЗ представляет собой отдельную обмотку, схожую с обмоткой генератора, и магнит, закрепленный на роторе (маховике). Конструкция такого датчика проста, и он не требует питания от аккумуляторной батареи. Обмотки датчика соединены с электронным блоком управления - коммутатором. В составе коммутатора находится конденсатор(7), который заряжается от специальных обмоток генератора. Конденсатор накапливает энергию искрообразования, чтобы в нужный момент подать импульс на катушку зажигания. Этот момент определяет управляемый диод (тиристор)(6), который не пропускает ток на «массу» до тех пор, пока на его ключ не будет подан положительный сигнал определенной силы и формы от датчика. Поскольку конденсатор накапливает заряд только при подаче постоянного напряжения, а генератор вырабатывает переменный ток, этот ток по пути от заряжающей катушки к конденсатору выпрямляют посредством диода(5). В момент искрообразования магнит, расположенный в корпусе ротора, проходит мимо обмотки датчика и возбуждает в ней электрический ток. В свою очередь, ток подается на тиристор. Последний «открывается», и через него конденсатор мгновенно разряжается на «массу». В результате через первичную обмотку катушки зажигания проходит короткий и сильный электрический импульс - как в случае размыкания контактов в контактной системе зажигания. Недостаток этой системы заключается в том, что вырабатываемое напряжение управляющего импульса индуктивного датчика зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя; кроме того, форма импульса может быть искажена воздействием магнитного поля других обмоток генератора. Не менее важно, что напряжение на конденсаторе (значит, и мощность искры на свече зажигания) заметно падает как при низкой скорости прохождения магнита мимо заряжающей обмотки (что происходит на малых оборотах) так и при слишком высоких оборотах, когда конденсатор просто не успевает зарядиться. Лишена указанных недостатков модифицированная система зажигания DC-CDI, которая используется на некоторых современных скутерах, в ней напряжение генератора для конденсатора повышается до 600 вольт, что уменьшает размеры катушки зажигания и её могут размещать непосредственно в коммутаторе.УГОЛ ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ (УОЗ). Ранее отмечалось, что мотор развивает максимальную мощность, если пик давления газов в цилиндре совпадет с положением поршня, только что миновавшего свою ВМТ. Поэтому искра должна образоваться между электродами свечи не точно в этот момент, а чуть раньше, поскольку воспламенение горючей смеси требует определенного времени. Каждому типу двигателя и даже режиму его работы соответствует оптимальный УОЗ (в миллиметрах хода поршня или градусах поворота коленчатого вала до ВМТ). По мере роста частоты вращения коленчатого вала время, за которое должна сгореть смесь, становится все короче. Поэтому горючую смесь надо воспламенять тем раньше, чем выше обороты коленчатого вала двигателя. Для двухтактных моторов с контактным зажиганием или CDI разработчики опытным путем находят тот усредненный угол опережения зажигания, при котором двигатель достаточно устойчиво работает во всем диапазоне числа оборотов. Этот угол называют установочным. Если же производить электронную регулировку угла опережения зажигания, то можно обеспечить прирост мощности двигателя до 10-15 % и улучшить его экономичность. Четырехтактные двигатели также требуют изменения УОЗ в зависимости от числа оборотов коленчатого вала. Регулировка УОЗ протекает так. В составе блока управления есть микросхема, которая определяет число оборотов коленчатого вала по форме сигнала, поступающего с управляющего датчика. В памяти электронного блока заложена зависимость оптимального УОЗ от частоты вращения коленчатого вала, и в нужный момент блок управления открывает тиристор, что соответствует моменту образования искры на электродах свечи зажигания. При более раннем зажигании в двигателе возникает детонация (взрывное сгорание), приводящая к поломкам деталей ЦПГ.
Позднее зажигание вызывает перегрев деталей двигателя и падение его мощности.
Вот и весь принцип работы БСЗ, теперь более подробно рассмотрим каждый элемент:1.Генератор – индукционного типа, не нуждается в напряжении возбуждения, поэтому скутер может заводиться и ездить без АКБ. Имеет 2 основные обмотки: одну для заряда АКБ и питания основных потребителей и вторую для заряда конденсатора катушки зажигания.
2.Выпрямитель со стабилизатором напряжения – собран в едином блоке на радиаторе охлаждения. Необходим для преобразования переменного напряжения генератора в постоянное и стабилизации постоянного напряжения в районе 11-14В независимо от частоты вращения генератора. Состоит из диодного моста и транзисторного регулятора напряжения.
3.Коммутатор (прерыватель) – электронный блок, обеспечивающий подачу импульсного напряжения на катушку зажигания в определенный момент времени ( по сигналу от индуктивного датчика) и осуществляющий корректировку УОЗ в зависимости от оборотов двигателя.
4.Катушка зажигания– представляет собой повышающий импульсный трансформатор, который преобразует импульсы тока от коммутатора в высоковольтные (до 20000 вольт) импульсы на свечу зажигания.
5. Индуктивный датчик (не путать с датчиком Холла) - (иногда тоже называют прерывателем по аналогии с контактной системой) необходим для создания управляющего импульса на коммутатор для формирования момента зажигания, в зависимости от положения коленчатого вала. Теперь вы сами сможете разобраться в чем может быть причина отсутствия искры и плохого запуска двигателя, но я все таки хочу вкратце рассказать алгоритм поиска искры:ИЩЕМ ИСКРУМногим может показаться, что это слишком проблематично, но это не так, основная трудность заключается в поиске соответствующих контактов в разъемах для тестирования, особенно если нет электрической схемы с цветами проводов. Но я расскажу как и без схемы обнаружить неисправный узел или цепь.
Для работы нам понадобиться простейший прибор для «прозвонки» ( Ом-метр). «Прозвонку» можно сделать и самому соединив лампочку с батарейкой, а ключь развести на концы «прозвонки», так, что если концы проводов сомкнуть лампочка загориться – это и будет КЗ (короткое замыкание), а если лампочка не горит – ОБ (обрыв). Но Ом-метр все таки понадобится для более детального поиска неисправностей.
Итак, вы выкрутили свечу, проверили зазор и прислонили её к «массе» скутера, дёрнули кик-стартером (Электростартером), а искры нет.
Что делать? Сразу оговорюсь, что правильно проверять искру нужно не доводя свечи до «массы» 2-3 мм. – если искра есть (хоть какая) значит её плотность достаточная, если нет считайте что её вообще нет.В ходе работ мы будем пользоваться упрощенной схемой бесконтактного тиристорного зажигания, которая применяется на большинстве скутеров. Цветные номера обозначают точки контроля цепей, которые мы и будем искать на своем скутере, к примеру «1с» – синяя единица, «1ф»- фиолетовая единица и т. д. (цвет цепей условный)….а искры нет. Что делать?1. Снимаем свечу (смотрим зазор) и подносим к массе высоковольтный провод на 5 мм, проверяем. Если искра появилась – меняем свечу. Ремонт окончен!КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ2. Замеряем сопротивление высоковольтного провода со свечным колпачком и вторичной обмотки катушки ( Цепь:1с-2с, номинал 5-9 кОм), если значительно меньше или больше (ОБ, КЗ) – меняем катушку.
3. Отключаем от катушки управляющий провод и замеряем сопротивление первичной обмотки ( Цепь:2с-3с, номинал от 0,5 до 1 Ом), если ОБ – меняем катушку.
4. Прозваниваем цепь 2с-4к с катушки до коммутатора: снимите разъём с коммутатора и по очереди прозвоните все контакты на клемму с катушки, если хоть один будет КЗ, значит всё в норме, если все ОБ – ищите обрыв. (запомните цвет провода – 4к)ЗАМОК ЗАЖИГАНИЯ5. Прозваниваем цепь 5к-1ф с коммутатора до замка: снимите разъём с коммутатора и по очереди прозвоните все контакты на клемму с замка, если хоть один будет КЗ, значит всё в норме, если все ОБ – ищите обрыв. (запомните цвет провода- 5к)
6. Подключите разъем к замку, прозваниваем цепь 5к-2ф(«масса»): ключ в положение «OFF» - должно быть КЗ, ключ в положение «ON» - ОБ. Если иначе – смотрим замок.ЦЕПИ КОММУТАТОРА7. Отключаем разъемы: коммутатора и генератора. Прозваниваем цепь 1к-«масса»: по очереди прозвоните все контакты (кроме запомненных 4к и 5к) на массу, если хоть один будет КЗ, значит всё в норме, если все из оставшихся ОБ – ищите обрыв. (запомните цвет провода- 1к)
8. Прозваниваем оставшиеся две цепи 2к-2з и 3к-1з: по очереди прозвоните контакты (кроме запомненных 4К , 5К и 1к) на клемму с генератора, если будет КЗ, значит всё в норме, если хоть один ОБ – ищите обрыв.ГЕНЕРАТОР И ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК9. Отключаем все разъемы с генератора, ищим и запоминает контакт разъема, который имеет КЗ на массу – 5з.
10. Замерьте сопротивление индуктивного датчика: цепь между контактами разъема 1з-5з («масса»), номинал от 300 до 700 Ом, если ОБ или КЗ – меняем датчик.
11. Замерьте сопротивление зарядной обмотки: цепь между контактами разъема 2з-5з («масса»), номинал от 500 Ом до 1 кОм, если ОБ или КЗ – меняем генератор.
12. По крайней мере 2 из разъемов генератора должны звониться на разъем 5з («массу») с сопротивлением более 300 Ом (остальные будут почти КЗ: цепи 3з и 4з на «массу» порядка 0,4-0,6 Ом), если это так, то зарядная обмотка генератора и датчик исправны. Если вы всё проверили и заменили, а искры нет, то остается только коммутатор.Кто знаком с электротехникой может попытаться сделать и его, но только в плане замены конденсатора, диодов и тиристора, остальное ремонту не подлежит. Вот и все премудрости, а если есть схема и маркировка проводов и того легче. Удачи!
Я, автор паблика, ещё не до конца прочитал. Что успел прочесть, очень обаготило меня и кое что мне обьяснило, чего не понимал. Но скоро прочту и буду устанавливать бсз на мот уже со знанием дела. Выпущу пару видосов о тупом нищем рукожопе
