Все выпуски  

Советы бывалых из журнала "За рулем" 70-90-х годов с чертежами


Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Система зажигания ВАЗ-2108

Отказы системы зажигания приносят владельцам "восьмерок" много неприятностей. Дело, по-видимому, не столько в количестве этих отказов, сколько в том, что любая неисправность превращается в проблему: подавляющее большинство наших автомобилистов беспомощно перед хитросплетениями электроники, в особенности из-за отсутствия технической информации.

В предлагаемой статье кандидат технических наук В. Чепланов и инженер С. Пустельников рассказывают о сугубо практической стороне дела, что, надеемся, окажется полезно многим.

Система зажигания ВАЗ-2108 включает в себя три основных узла: датчик-распределитель 40.3706, электронный коммутатор 36.3734 и катушку зажигания 27.3705.

Датчик-распределитель отличается от традиционного распределителя зажигания тем, что вместо контактного прерывателя в нем применен бесконтактный микропереключатель, основанный на эффекте Холла. Он управляет искрообразованием, создавая в нужный момент импульс заданной скважности и направляя его в электронный коммутатор. Действие этого датчика таково. Металлический цилиндрический экран с прорезями, жестко связанный с валом распределителя, при вращении этого вала коммутирует магнитное поле в рабочем зазоре микропереключателя. Изменение поля приводит к появлению электрического сигнала на выходе датчика, "единичное" или "нулевое" значение которого соответствует определенному угловому положению вала распределителя.

В функции элетронного коммутатора входит формирование оптимальных импульсов тока в катушке зажигания, стабилизация их при колебаниях напряжения в сети от 6 до 18 В, отключение тока в катушке при включенном зажигании и неработающем двигателе, а также защита полупроводниковых элементов от импульсивных перенапряжений.

Принципиальная схема электронного коммутатора автомобиля Самара
Рис. 1. Принципиальная схема электронного коммутатора 36.3704 в системе зажигания ВАЗ-2108.

Принципиальная электрическая схема коммутатора представлена на рис. 1; на рис. 2 даны временные диаграммы процессов в характерных точках схемы (на схеме и на диаграммах обозначены индексами К1, К2 и т. д.), позволяющие пояснить действие устройства.

Диаграммы напряжения в контрольных точках коммутатора автомобиля Самара.
Рис. 2. Диаграммы напряжения в контрольных точках коммутатора 36.3704.

Прямоугольный сигнал с датчика Холла (точка К1) поступает на вход интегратора ДА1.2 через инвертор VT1 (К2). На выходе интегратора образуется пилообразный сигнал, напряжение которого пропорционально углу поворота датчика-распределителя. Этот сигнал подается на вход компаратора ДА1.3 (К3). Выходной сигнал с компаратора поступает на вход логической схемы "ИЛИ-НЕ" (транзистор VT2). Наличие на этом входе положительного "единичного" уровня определяет выключенное состояние выходного транзистора VT4 (оно имеет место при положительных "единичных" сигналах в точках К2 и К4). Открытие транзистора VT4 (К10) наступает при наличии на входе схемы "ИЛИ-НЕ" четырех "нулевых" уровней сигналов (К2, К4, К6, К5). "Нулевой" уровень в точке К5 наблюдается до тех пор, пока ток в цепи силового транзистора VT4 не достигнет заданного уровня. При этом на выходе компаратора ДА1.4 возникает "единичный" уровень (К5), поскольку на его вход подается сигнал с индикаторных резисторов R36 и R37, включенных в силовую цепь VT4. Изменение состояния на входе логической схемы "ИЛИ-НЕ" приводит к приоткрыванию транзистора VT2 и соответственно к переходу транзистора VT4 из состояния насыщения в активное. Увеличение сопротивления участка эмиттер-коллектор приведет к ограничению силового тока. Уровень ограничения амплитуды тока устанавливается выбором опорного уровня компаратора ДА1.4.

Усилитель ДА1.1 использован в схеме безыскровой отсечки тока в силовой цепи при невращающемся вале двигателя. Эта схема представляет собой интегратор с постоянной времени интегрирования, значительно превышающий период следования искр при самой малой скорости вращения коленчатого вала. В этом случае при работающем двигателе с выхода инегратора на схему "ИЛИ-НЕ" подается практически "нулевой" уровень, и она не влияет на работу основной схемы. Через 2–5 секунд после остановки мотора напряжение на выходе интегратора ДА1.1 достигает "единичного" уровня, что приводит к немедленному безыскровому запиранию выходного транзистора и прекращению тока в катушке зажигания. При изменении оборотов двигателя меняется степень заряда интегратора и соответственно скважность импульсов выходного тока коммутатора.

Конденсатор С9 и резистор R38, а также цепочка R35-R31-VД5 обеспечивают защиту транзистора VT4 от импульсных перегрузок при работе катушки зажигания. Конденсаторы С1, С7, С10 и стабилитрон VД4 защищают электронную схему от импульсных перенапряжений в бортовой сети.

Новая катушка зажигания по конструкции схода с обычной. У нее лишь усилена высоковольтная изоляция и сделан специальный клапан, который срабатывает при увеличении давления масла внутри корпуса. Но электрические показатели ее сильно изменены, вследствие чего катушку ВАЗ-2108 нельзя заменять обычными (если это сделать, может выйти из строя коммутатор). В этом плане наиболее показательно низкое сопротивление первичной обмотки (0,45 Ом), позволившее стабилизировать выходные характеристики системы при малом напряжении питания (до 6 В).

Несмотря на целый ряд конструктивных решений, призванных обеспечить надежность коммутатора, отказов в эксплуатации много. Заводу-изготовителю они известны; для устранения предпринимаются все возможные меры конструкторского и технологического характера. Однако подавляющее большинство "восьмерок" выпущено до реализации этих мер. Надеемся, что излагаемые ниже сведения помогут владельцам этих машин самостоятельно находить причину отказа системы зажигания и, если это возможно, устранять его. Кстати, именно поэтому в статье приведен исходный вариант схемы; в поздних выпусках возможны некоторые изменения.

Наибольшая часть отказов приходится на коммутатор и вызвана технологическими причинами, главным образом – нарушением соединений в схеме, а также негерметичностью корпуса, вследствие чего проникшая туда влага образует паразитные токопроводящие пути. На втором месте отказы сильноточной части схемы из-за нарушения изоляции между транзистором VT4 или диодом VД7 и корпусом. Реже случается пробой самих полупроводниковых элементов, например транзистора КТ848А, из-за недоброкачественной сборки (грязные поверхности теплоотвода, мало положено теплоотводящей пасты, увеличенная толщина прокладки, неправильно затянутые крепежные винты), вызывающие перегрев элемента. Незначительная часть отказов связана с выходом из строя слаботочных компонентов коммутатора (ДА1; VT2, VT3, VД3) и датчиков Холла. Фиксировались и другие дефекты, которые не связаны со спецификой системы, и уровень их обычен.

Перейдем к самостоятельному диагностированию системы; обязательным условием для этого является наличие тестера или вольтметра.

Расположение контрольных точек на печатной плате коммутатора автомобиля Самара.
Рис. 3. Расположение контрольных точек на печатной плате коммутатора. Точка К11 не показана; ей служит выход "1" разъема коммутатора или клемма "К" катушки зажигания.

Измерения проводят на автомобиле, отключив соединительную вилку датчика-распределителя и определяя потенциалы в упоминавшихся выше контрольных точках коммутатора (рис. 1 и 3). Условия измерения и величины сигналов указаны в таблице.

Значения напряжения (В) в контрольных точках коммутатора (статический режим, напряжение питания 13,5 В)

Режим измерения Контрольные точки
К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9 К10 К11 К12
Выход коммутатора (вывод "6" разъема) подключен к "массе" 0 9,0 11,0 11,0 0,4 0,05 0,05 12,8 0,05 0,05 13,5 12,2
Вход коммутатора отключен от источника сигнала (измерение через 10 с после включения питания) 8,5 0,05 0,05 0,05 0,7 11,0 0,1 12,8 0,05 0,05 13,5 12,2

Начинают с точки К11. Если здесь менее 5 В, возможен либо пробой прокладки транзистора VT4 или диода VД на "массу", либо пробой участка эмиттер-коллектор транзистора. В последнем случае напряжение на К11 восстанавливается при отпаивании эмиттерного вывода. Не восстанавливается – пробита прокладка под транзистором или диодом. Тогда отсоединяют провода от диода и подключают К11 к коллектору VT4. Если при этом напряжение в точке остается низким, виновна прокладка под транзистором. Толщина новой прокладки должна быть 0,03–0,08 мм. При пробое участка эмиттер-коллектор транзистора КТ-848А эту деталь заменяют новой. Как исключение допускается временно использовать КТ-834А, но долгая работа его не гарантируется.

Если напряжение на К11 нормальное, а искрообразования нет, можно предположить: тепловой пробой силовой цепи диода VД7, отказ управляющей цепи коммутатора, выход из строя датчика Холла. Упраляющую цепь проверяют измерением потенциалов в точках К3, К4, К6. Отклонения от табличных параметров говорят о необходимости заменить микросхему ДА1 (К1401 УД1). Если отклонений нет, проверяют микропереключатель Холла, используя схему, приведенную на рис. 4. Здесь вместо стрелочного прибора индикатором может послужить светодиод. Подключив схему к разъему датчика, включаем стартер и наблюдают за индикатором. Если отклоняется стрелка прибора или мерцает светодиод, то микропереключатель исправен.

Схема для проверки датчика Холла
Рис. 4. Схема для проверки микропереключателя Холла: R1 – резистор 1 кОм, VД1 – светодиод АЛ307БМ.

Разумеется, описанные способы не охватывают всю гамму вероятных неисправностей. Автомобилисты, сведущие в радиоэлектронике и располагающие соотвествующей аппаратурой, могут вести работу значительно глубже и рациональнее, если воспользуются осциллографическим методом контроля. В этом случае коммутатор вместе с катушкой зажигания снимают с автомобиля. В качестве командного устройства используют генератор управляющих импульсов с открытым коллекторным выходом. Он должен обеспечивать фиксированные частоты следования импульсов 33,3 Гц и 100 Гц. Скважность инвертированного выходного импульса должна быть равной трем. Нагрузкой является катушка зажигания, работающая на искровой промежуток 4–7 мм.

При нормальном состоянии коммутатора осциллограммы напряжения в контрольных точках должны соответствовать диаграммам, приведенным на рис. 2. Нужно сказать, что отклонения частенько вызываются нарушением контакта в паяных соединениях. Восстановить нормальный вид осциллограммы иногда удается простым нажатием на тот или иной радиоэлемент. Обнаруженный дефект устраняют тщательной перепайкой.

В заключение хочестя отметить следующее. Обследования показывают, что при многих отказах системы зажигания электронные аппараты исправны, а причина заключается в плохом состоянии разъемных соединений из-за попадания туда воды и грязи. За ними нужно следить и по возможности оберегать, защищать от внешних воздействий. И еще: нельзя отсоединять клеммы батареи при работающем двигателе.



Адрес страницы:
Система зажигания ВАЗ-2108
Тэги:
зажигание бесконтактное/a>
диод
Материал взят из журнала "За рулем".

В избранное