3 Модернізація системи запалювання автомобілів сімейства ваз

3.1 Способи модернізації системи запалювання автомобілів сімейства ваз

В даний час багато автомобiлiстiв оснащують свої машини приладами електронного запалення, придбаними в магазині або виготовленими самостійно. Більшість таких пристроїв управляються від контактного переривника. Проте властиві йому недоліки – люфт валу, «брязкіт» контактів і ін., зменшують переваги приладів електронного запалення. Кращі результати виходять при управлінні від безконтактних датчиків.

Існують наступні способи такої модернізації:

1. Установка на штатну контактну систему запалювання додаткового блоку управління (Пульсар, Іскра).

2. Установка безконтактної системи запалювання.

3. Установка на безконтактну систему запалювання додаткового блоку управління (Пульсар, Октан).

4. Установка мікропроцесорної системи запалювання. Є ще екзотичні варіанти у вигляді двухкатушечного безконтактного і т.зв. Михайлівського запалювання.

Контактна система запалювання (КСЗ)

КСЗ штатно встановлюється на більшість Жигулів і москвичів з двигуном ваз 2106.

Перевагами цієї системи є гранична простота і надійність, ремонт навіть у польових умовах не складний і займе не багато часу.

Основних недоліків у цієї системи три.

Перше – струм подається на первинну обмотку котушки запалювання через контактну групу. Що накладає істотне обмеження на величину напруги на вторинній обмотці котушки (до 1.5 кВ), а значить сильно обмежує енергію іскри. Другим недоліком є ​​висока потреба в обслуговуванні цієї системи. Тобто необхідно періодично стежити за зазором в КГ, за рогом замкнутого стану КГ. Контакти КГ треба періодично очищати оскільки вони в процесі експлуатації підгорають. Вал трамблера необхідно після кожних 10 тис. км. пробігу змащувати, капаючи масло в спеціальну маслянку. Також необхідно змащувати кулачок розподільника. Третім недоліком є ​​низька ефективність цієї системи при високих оборотах двигуна пов’язана з шумом контактної групи.

Модернізація цієї системи можлива. Полягає вона у заміні елементів цієї системи на більш якісні і надійні імпортні. Замінити можна кришку трамблера, бігунок, контактну групу, котушку.

Крім того систему можна модернізувати за допомогою використання блоку запалювання типу "Пульсар" для КСЗ. Переваги і недоліки "Пульсарів" будуть розглянуті нижче. Але один з недоліків КСЗ усувається, оскільки струм для формування високовольтного напруги подається на первинну обмотку котушки запалювання через потужні напівпровідникові силові ланцюги "Пульсара", а не через КГ. Що дозволяє істотно підняти потужність іскри. При цьому КГ не підгорає. Але чистити її все одно доведеться, вона починає окислюватися.

Безконтактна система запалювання (БСЗ, БКСЗ).

БСЗ штатно встановлюється на передньопривідні ВАЗи. Крім того ця система може бути поставлена ​​на автомобіль оснащений КСЗ, така заміна не вимагає ніяких додаткових переробок.

Основних переваг у цієї системи перед КСЗ три.

Перше – струм подається на первинну обмотку котушки запалювання через напівпровідниковий комутатор, що дозволяє забезпечити набагато більшу енергію іскри за рахунок можливості отримання набагато більшої напруги на вторинній обмотці котушки запалювання (до 10 кВ).

Друге – електромагнітний формувач імпульсів, функціонально замінює КГ, реалізований за допомогою датчика Холла, забезпечує в порівнянні з КГ суттєво кращу форму імпульсів і їх стабільність, причому у всьому діапазоні оборотів двигуна. В результаті двигун оснащений БСЗ має кращі характеристики потужності і кращу паливну економічність (до 1 л. На 100 км).

Третім перевагою цієї системи є набагато більш низька порівняно з КСЗ потреба в обслуговуванні. Все обслуговування системи зводиться лише в змазуванні вала трамблера після кожних 10 тис. км. пробігу.

Основним недоліком цієї системи є більш низька надійність. Комутатори якими спочатку комплектувалися ці системи відрізнялися непристойно низькою надійністю. Часто вони виходили з ладу після декількох тисяч пробігу. Пізніше був розроблений модифікований комутатор. Він має трохи кращу заявлену надійність, але вона також низька оскільки пристрій його не дуже вдале. Тому в будь-якому випадку в БСЗ не слід застосовувати вітчизняні комутатори, краще купити імпортний. Оскільки система більш складна, то у разі відмови більш складні діагностика та ремонт. Особливо в польових умовах.

Модернізація цієї системи можлива. Полягає вона у заміні елементів цієї системи на більш якісні і надійні імпортні. Замінити можна кришку трамблера, бігунок, датчик Холла, комутатор, котушку. Крім того систему можна модернізувати за допомогою використання блоку запалювання типу "Пульсар" чи "Октан" для БСЗ.

Дуже важливим недоліком обох вищерозглянутих систем, КСЗ і БСЗ, є те, що обидві ці системи не оптимально встановлюють кут випередження запалювання. Початковий рівень випередження запалювання встановлюється обертанням трамблера. Після цього трамблер жорстко фіксується, а кут відповідає лише складом робочої суміші на момент установки цього кута. При зміні параметрів палива, а якість бензину у нас дуже не стабільний, при зміні параметрів повітря, наприклад температури і тиску, результуючі параметри робочої суміші можуть змінюватися, причому істотно. В результаті початковий рівень установки запалювання вже не буде відповідати параметрам цієї суміші.

У процесі роботи двигуна, для забезпечення оптимального згоряння робочої суміші, потрібна корекція кута випередження запалювання. Автоматичні регулятори кута випередження запалювання в цих системах, вакуумний і відцентровий, досить грубі і примітивні пристрої не відрізняються стабільністю роботи. Оптимальна настройка цих пристроїв не просте завдання. Ще одним істотним недоліком КСЗ і БСЗ є наявність електромеханічного високовольтного розподільника бігунок-кришка трамблера реалізованого за допомогою контактної вуглинки ковзного по обертової різницевої пластині. Це накладає додаткове обмеження на величину високовольтної напруги на свічках запалювання, причому це особливо актуально для БСЗ.

Мікропроцесорна система керування запалюванням

Багато недоліки властиві КСЗ і БСЗ відсутні в мікропроцесорної системі управління запалюванням (двигуном) (МПСЗ, МСУД).

МПСЗ штатно встановлювалася на частину М2141 з двигуном ВАЗ. Комплект для установки МПСЗ на двигун ВАЗ зрідка зустрічається в магазинах.

Суттєвими перевагами МПСЗ є те, що вона забезпечує, чи точніше повинна забезпечувати, досить оптимальне управління запалюванням в залежності від частоти обертання колінчастого вала, тиску в впускному трубопроводі, температури двигуна, положення дросельної заслінки карбюратора. В системі відсутній механічний розподільник, тому вона може мати забезпечити дуже високу енергію іскри.

Недоліками цієї системи є низька надійність, в т.ч. і тому, що в системі присутній два досить складних електронних блоку випускалися і випускаються дрібносерійних (а тому напівкустарні). У разі відмови дуже складні діагностика та ремонт. Особливо в польових умовах.

Традиційно, в мережевих конференціях, на питання новачків з приводу можливих проблем з виходом з ладу МПСЗ, завжди знаходиться хтось, впевнено що повідомляє що проблеми з експлуатацією подібних систем надумані. Що нібито достатньо возити запасні блоки і в разі чого їх міняти. Мотиви повідомляють подібні речі не дуже зрозумілі, але очевидно що ці люди просто жодного разу не стикалися в реальності з реальними відмовами подібних систем, і особливо з діагностикою цих відмов в польових умовах.

При оцінці доцільності переходу на МПСЗ слід також видимо враховувати і те, що для забезпечення відповідності по оптимальності управління запалюванням рівню навіть найпростіших сучасних інжекторних систем, МПСЗ принципово не вистачає принаймні датчика детонації, датчика масової витрати повітря і датчика складу згорілої суміші. Тому система ця в будь-якому випадку достатньо неповноцінна.

Модернізація цієї системи по надійності неможлива, оскільки основні вузли унікальні вітчизняні. Модернізація з метою оптимізації цієї системи здійснюється підбором програмного забезпечення (прошивок) під свій двигун. Оскільки для двигуна ВАЗ ця система є певною мірою екзотикою, знайти підходящу прошивку буде швидше за все складною і нетривіальним завданням.

Блоки керування запалюванням Пульсар(рисунок 3.1), незалежно від призначення, тобто для КСЗ або БСЗ, складаються з самого блоку і виносного пульта.

Рисунок 3.1 – Зовнішній вигляд блоку керування запалюванням Пульсар

Найбільш цікавими можливостями цих блоків, по заявою їх виготовлювачів, є забезпечення функцій "октан-корекції" і т.зв. "резервний режим". Функція "октан-корекції" повинна забезпечуватися за рахунок коригування початкового рівня випередження запалювання з салону автомобіля за допомогою пульта. Насправді за допомогою цього пульта спрощено регулюється запізнювання сигналу з датчика положення колінвала (контактної групи для КСЗ або датчика Холла для БСЗ). Запізнювання це в Пульсарі практично ніяк не пов’язано з оборотами двигуна, тобто регулювання цього запізнювання зовсім не є регулюванням КВЗ. Завдяки цьому користь від такої "октан-корекції" досить сумнівна. Ну може за винятком випадків періодичного використання бензину з різними октановими числами. Тобто якщо КВЗ начально встановлений на дев’яносто п’ятий бензин, то при заправці сімдесят шостому дійсно можна за допомогою пульта, з салону, прибрати детонацію (в народі звану дзвоном пальців) не залазячи під капот. "Резервний режим" призначений для забезпечення роботи двигуна при виході з ладу датчика положення колінвала. Забезпечується він за допомогою найпростішого генератора імпульсів . Тобто фактично в цьому режимі безперервно генеруються короткочасні імпульси які забезпечують формування множинних високовольтних імпульсів (іскор) на тій свічці, на яку повернуть бігунок. Один з цих імпульсів швидше за все дійсно з високим ступенем імовірності забезпечить запалення суміші у відповідному циліндрі, але навіть про мінімальну стабільності роботи двигуна в цьому режимі говорити важко. Спробувавши проїхатися на машині з двигуном працюючому в такому режимі, відразу захочеться купити в багажник запасний комутатор.

Конструктивно Пульсари виконані досить невдало, корпус дуже громіздкий, і при цьому має кілька великих отворів знизу . Завдяки цьому під корпус потраплятиме волога і бруд, а плата як слід не захищена всередині нічим, що знову ж таки не дозволяє сподіватися на нормальну надійність і довговічність цього пристрою.

Розвитком Пульсара є Сілич. Судячи з того що конструктив у них з Пульсар дуже схожий, можна припустити і спільні корені. Сілич на відміну від Пульсара оснащений датчиком детонації, який повинен забезпечувати коригування КВЗ. Але на жаль принцип корекції подібний тому що використовується в Пульсарі, тобто він практично не залежить від обертів. тому коригування буде швидше за все далеко не оптимальна. Схемотехнічно і конструктивно Сілич подібний Пульсару, тобто сподіватися на нормальну надійність і довговічність в експлуатації не варто. Правда іноді зустрічаються Сілич з імпортними елементами в вихідних ланцюгах, що зрозуміло повинно позитивно позначитися на їх надійності. Але це велика рідкість, а переконатися в магазині що до чого не вийде.

Оптимальним варіантом апгрейда класичної системи запалювання, на мою думку, є установка БСЗ.

Нові споживчі властивості автомобіля при заміні класичної системи запалювання на безконтактну

Безконтактна система запалювання (БСЗ) з датчиком Холла оптимізує процес згорання в двигуні, що дозволяє забезпечити :

Підвищення потужності двигуна на 5-7% і динамічних властивостей автомобіля;

Зниження витрати палива до 5%;

Зниження викидів шкідливих речовин в атмосферу до 20%;

Стабільний пуск при негативних температурах до мінус 30 ° С і при підвищеній вологості (що зберігає акумуляторну батарею);

Сталий іскроутворення при зниженій напрузі (до 6 В);

Зведення до мінімуму технічного обслуговування системи запалювання: відсутність періодичної регулювання і заміни контактів;

Стабільність роботи двигуна протягом усього періоду експлуатації.

Порівняльні параметри класичної і безконтактної систем запалювання приведені в таблиці 3.1

 

Таблиця 3.1- Порівняльні параметри систем запалювання

Параметр	Одиниці виміру	Класична	Безконтактна
Час наростання вторинної напруги з 2 до 15 кВ	мкс	30	20
Енергія іскрового розряду	мДж	20	60
Тривалість іскрового розряду	мс	1,5	2
Вторинна напруга max	кВ	26	29,5

З порівняльної таблиці можна зробити висновки про переваги безконтактної системи запалювання. Її доцільно встановлювати, що дасть змогу підвищити ефективність роботи ДВЗ.