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:

Что такое коммутатор в автомобиле? Для чего нужен коммутатор?

Длительная физическая жизнь автомобиля при его быстром моральном старении, в который раз заставляет говорить о конструктивных решениях, потерявших свою актуальность в современном автостроении, но присутствующих во все еще колесящих по дорогам машинах.

К одному из подобных решений относится и автомобильный коммутатор, в свое время перевернувший автомобильный мир. Вот что такое и для чего нужен коммутатор в автомобиле и разберем в нашей статье.

Особенности функционирования коммутатора зажигания

Еще первые автомобили оборудовались розжигом горючей смеси, в основе которого лежала система батарейного зажигания, а особенность работы заключалась в использовании принципа самоиндукции. Надо отметить, что, несмотря на все свои достоинства и недостатки, подобная схема достаточно длительное время применялась, пока не появилась совершенно новая элементная база.

В основу наименее сложного решения легла простая транзисторная схема, осуществляющая управление токами, которые протекают через катушку зажигания. В результате возникло устройство, названное электронным коммутатором напряжения. Если сравнивать с первоисточником, то главный принцип остался прежним, основанным на явлении электромагнитной индукции.

Однако в качестве электронных ключей стали использоваться транзисторы, уменьшающие нагрузку на контактах прерывателя напряжения с одновременным увеличением силы тока, которая протекает через катушечную обмотку.

В итоге:

• Возросла надежность функционирования системы зажигания в целом;

• Возникли гарантии ее работоспособности при значительных оборотах мотора и соответственно при высоких скоростях;

• Появилась возможность увеличения степени сжатия у двигателей.

Дальнейшее развитие коммутатора системы зажигания

Вне зависимости от того, основана ли схема коммутатора на работе транзисторов или тиристоров, ее ключевое преимущество – существенное улучшение параметрических характеристик зажигания. В результате произошло полное вытеснение доминировавшего до определенного момента времени батарейного зажигания. В процессе развития новой схемы удалось отказаться от контактных прерывателей напряжения, на смену которым пришли модификации, оснащенные бесконтактными датчиками, например, датчиком Холла.

Главный принцип, закладываемый в систему зажигания, увеличение ее надежности с одновременным ростом эффективности функционирования. В результате совершенствования электронных компонентов, управляющие блоки стали микропроцессорными, они обрабатывают сигналы, исходящие сразу от нескольких датчиков, что существенно улучшает качество управления процессом зажигания.

Вследствие чего в системы стали вводится сначала двухканальные коммутаторы, а позже стали появляться системы, располагающие индивидуальной катушкой и коммутирующим устройством для каждой свечи зажигания.

Развитие конструкции дает возможность добиться:

• Получения более мощной искры;

• Вывода из конструкции части механических устройств, снижающих устойчивость устройства к поломкам;

• Исключения потерь, возникающих в трамблере, в связи с его выводом из конструкции;

• Стабильности искрообразования на холостом ходу;

• Улучшения запуска при сниженной температуре окружающего воздуха;

• Понижения топливного расхода.

В целом введение коммутаторов в конструкцию системы зажигания отразилось на увеличении надежности автомобилей и на стабильности их работы.

Какие признаки свидетельствуют о выходе коммутатора из строя?

С вводом коммутатора в конструкцию усложнился процесс диагностирования возникающих неполадок, связанных с отсутствием нормального пуска мотора. В большинстве своем лишь обращение в специализированную мастерскую позволяет правильно идентифицировать поломку, которая выражается:

• В невозможности запуска двигателя из-за отсутствия свечной искры;

• В нестабильной работе силового агрегата, глохнущего вскоре после запуска.

Если на место коммутатора устанавливается заведомо исправное устройство, то эти признаки тут же пропадают. Подобная замена является самым простым способом, позволяющим проверить работоспособность этого электронного компонента. Имеется еще один оперативный метод определения исправности устройства по косвенному признаку. В цепь подключается вольтметр, включается зажигание без запуска мотора.

Изначально наблюдается фиксация стрелки вольтметра в некотором положении, однако чуть позже она отклоняется вправо, что свидетельствует о нормальном состоянии коммутатора.

Что немаловажно, далеко не всегда ухудшение запуска связано с выходом из строя коммутатора, следует проверять провода и прежде всего состояние разъемов, а также контакт с массой. Не лишним будет проверка датчика Холла.

В любом случае, появление на автомобилях коммутаторов напряжения сказалось в существенном улучшении эффективности запуска и качестве работы двигателя во всех режимах его работы.

Поделитесь информацией с друзьями:

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 неприятно, когда автомобиль заводится 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 своему 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.

Основы автомобильных переключателей

Переключатели — тумблеры или кулисные, кнопочные или разъединительные — можно найти в каждой 12-вольтовой электрической системе, выполняя все, от включения света до замедления работы критически важных систем. Чтобы понять основы электрических переключателей, вы должны сначала понять внутреннюю схему, а затем уметь различать различия между различными типами переключателей. Вот ускоренный курс.

SPST и DPDT

Эти аббревиатуры обозначают количество полюсов («S» означает одинарное, «D» — двойное) и ход («T») переключателя, одну из его основных характеристик. Полюсы («P») — это количество цепей, которыми может управлять переключатель, а броски представляют собой количество положений, в которых переключатель может замыкать цепь.

Соответственно, однополюсные (SP) выключатели управляют только одной электрической цепью; двухполюсные (DP) переключатели управляют двумя, действуя как два идентичных переключателя, которые механически связаны, а трехполюсные переключатели могут управлять тремя. В автомобильных приложениях редко можно увидеть переключатель с более чем тремя полюсами.

Точно так же однопозиционные переключатели (ST) замыкают цепь только в одном положении, тогда как двухпозиционные переключатели (DT) могут замыкать цепь в верхнем или нижнем положении . Переключатель DT также может иметь центральное положение (обычно сконфигурированное как Вкл-Выкл-Вкл).

Двумя наиболее распространенными конфигурациями являются однополюсный однопозиционный переключатель (SPST), наиболее известный как скромный переключатель включения/выключения, который мы используем каждый день, и двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT), который позволяет использовать тандемные цепи. Справа показана диаграмма от Littelfuse , которая иллюстрирует наиболее распространенные типы тумблеров.

Мгновенное и постоянное

Другим аспектом схемы является то, как активируется переключатель. Мгновенный переключатель — это переключатель, который активен только тогда, когда его задействует пользователь. Однако поддерживаемые переключатели остаются в том положении, в котором вы их установили, пока кто-нибудь не придет и не вернет их обратно.

Переключатель мгновенного действия часто можно использовать для управления лебедкой, пускателем двигателя и другими приложениями, в которых вы не хотите, чтобы переключатель был непреднамеренно оставлен включенным. Примером из повседневной жизни может служить выключатель дверного звонка, который активируется только до тех пор, пока вы нажимаете на него.

Как узнать, что есть что, кроме как нажать на выключатель? Посмотрите внимательно на текст, написанный на переключателе; настройки мгновенных переключателей будут указаны в круглых скобках, например «(ВКЛ)». Вы также можете увидеть, что это отмечено как «мама включена» или «мгновенно включена». Поддерживаемый переключатель будет просто помечен как «ВКЛ.» 9.0005

Распространенные типы электрических выключателей на 12 В

Вот некоторые из наиболее распространенных типов выключателей и их применение.

Кулисные переключатели имеют множество механических применений в автомобилестроении, машиностроении и промышленности. Они могут подсвечиваться для индикации состояния включения и выключения, что делает их идеальными для таких функций приборной панели, как освещение и вспомогательные приложения. Рокеры, такие как серия 56027/58027 от Littelfuse (на фото справа), также хорошо работают при прямом и обратном движении.

Тумблеры активируются вручную рычагом или другим механизмом. Хотя базовый выключатель света, вероятно, является самым известным примером, тумблеры можно использовать практически в любом типе коммерческого транспорта. Справа: герметичная модель G-Series от Carling.

Кнопочные выключатели работают при нажатии, как следует из названия. Автомобильные гудки — одно из распространенных применений переключателей этого типа; выключатели дверных косяков, такие как Momentary Door Switch от Cole Hersee (на фото слева), – еще один вариант.

Кнопочные переключатели мгновенного действия представляют собой популярный подтип категории кнопочных переключателей. Эти переключатели имеют открытую кнопку, приподнятую над панелью, на которой установлен переключатель. Они часто используются для наиболее важных функций машины, таких как «Пуск» или «Стоп». Слева показан переключатель мгновенного пуска Pollak.

Поворотные переключатели, такие как V-Series Contura компании Carling , изображенные здесь, приводятся в действие вращением и используются, когда необходимо несколько положений. Поворотные переключатели идеально подходят для включения/выключения шоссейного, морского и испытательного оборудования. В приложениях для движения вперед и назад (например, при работе крана или стрелы) также используется поворотный переключатель.

Разъединители отключают электрическую нагрузку, идущую от аккумулятора к остальной части системы.