1. классическая контактная система зажигания
2. контактно-транзисторная система зажигания
3. электронная (без механического прерывателя) система зажигания
4. микропроцессорная система зажигания.
А теперь обо всём понемножку по порядку.
Классическая система зажигания: контактный прерыватель, сами контакты, конденсатор, катушка зажигания, один провод высокого напряжения. Свечи не беру в расчет, поскольку особой смысловой нагрузки они пока не несут.
Схема этой системы в альбоме под названием «Контактное зажигание». Поехали по порядку слева направо: АКБ, замок зажигания, первичная обмотка катушки зажигания (ПОКЗ), контакты прерывателя (КП), конденсатор (К), вторичная обмотка катушки (ВОКЗ), искровой зазор.
Как оно работает. При включении зажигания и замкнутых КП через ПОКЗ начинает протекать ток, величина которого ограничивается сопротивлением ПОКЗ и переходным сопротивлением КП, примерно 2-3 А. При этом также происходит заряд К до 12 вольт. При размыкании КП ток через ПОКЗ прерывается. При этом начинает быстро убывать магнитное поле ПОКЗ, пересекая витки как ПОКЗ, так и ВОКЗ, наводя в ВОКЗ напряжение порядка 2-3 кВ. При пересечении витков ПОКЗ за счет очень быстрого убывания магнитного поля в ней наводится ЭДС самоиндукции порядка 100-300 В. Это напряжение прикладывается к относительно медленно увеличивающемуся зазору между КП. При этом возникает вольтова дуга, которая выжигает КП. Одной из функций К является защита КП от выгорания, т.е. ЭДС самоиндукции ПОКЗ прикладывается и к К. Поскольку сопротивление незаряженного К ничтожно мало по сравнению с увеличивающимся сопротивлением зазора между КП, он очень быстро заряжается до напряжения ЭДС самоиндукции. После заряда К на его верхней обкладке оказывается напряжение от 100 до 300 В в зависимости от величины ЭДС, которая в свою очередь зависит от оборотов: чем выше обороты, тем меньше ЭДС, поскольку уменьшается время замкнутого состояния КП и уменьшается ток через ПОКЗ. Напряжение на К оказывается значительно больше напряжения на АКБ, а т.к. КП еще разомкнуты, К очень быстро разряжается через ПОКЗ на АКБ, создавая очень быстро изменяющееся магнитное поле ПОКЗ. Это же поле, пересекая витки и ВОКЗ, наводит в них ЭДС порядка 15-18 кВ, которое в дальнейшем прикладывается к искровому зазору.
Теперь немного о работоспособности этой системы. Данная система в исправном состоянии ДОЛЖНА обеспечивать пробивной зазор 7-10 мм. При этом должен быть характерный звонкий щелчок при проскакивании искры а искра должна быть характерного синего или оранжевого цвета. Если пробивается зазор 5 мм, а 7 уже нет – сдохла катушка. Если пробивается зазор максимум 2 мм, но при этом искра хорошая, синяя – сдох конденсатор.
Пожалуй и все по этой системе.
На базе классической контактной системы появилось и первое электронное зажигание, а правильнее я бы назвал это смешанной системой: контактно-транзисторное зажигание. Схема примерно такая же, как и для контактной системы, но контакты управляют током не ПОКЗ, а током базы управляющего транзистора коммутатора. Эта схема применялась на грузовых автомобилях ЗИЛ и на автомобиле Волга ГАЗ-3102 с форкамерным двигателем ЗМЗ-4022.10. В этой схеме было получено вторичное напряжение порядка 25-27 кВ.Катушка зажигания там применяется другая: и по маркировке, и по параметрам, и по конструкции. У этой катушки ВОКЗ одним концом постоянно сидит на земле, а второй подключается к искровому зазору. Не совсем грамотно описал, но более понятно.
Теперь несколько слов о системе с электронным зажиганием. Таких систем существует несколько: наиболее распространенные из них это система с датчиком Холла (применяется на автомобилях ВАЗ) и система с инудкционным датчиком, причем я знаю по крайней мере 2 разные такие системы (применяется на автомобилях ГАЗ, ЗИЛ, взамен контактно-транзисторной системе, столкнулся на ПЕЖО, VW/ Audi, причем как раз со второй вариацией индукционного датчика)Почему эти системы считаются электронными? В данных системах прерывание тока в ПОКЗ осуществляется электронным коммутатором, управляющий сигнал на который приходит с другого электронного устройства, датчик Холла или индукционный датчик, который является аналогом КП в классической системе зажигания.
Благодаря тому, что в системе появился электронный коммутатор, удалось повысить вторичное напряжение до 27-30 кВ. Как пример - контактно-транзисторная система. Ее можно считать переходной стадией от КП к электронным прерывателям, но ТОЛЬКО С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ВТОРИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ!!!
Данные системы, независимо от их вида, ДОЛЖНЫ обеспечивать при проверке пробивной зазор 25-30 мм стабильно бесперебойно. Если этого не происходит, то по определенным симптомам можно правильно определить, какой из элементов вышел из строя.
Схема ГАЗ:
Схема ВАЗ-2108:
Следующим шагом в разработке систем зажигания была система с применением микропроцессорного управления. Устанавливались такие системы на автомобили семейства ВАЗ-2108. Таких систем было 3:
1. с трамблером и штатной катушкой, но без коммутатора, и карбюратором Solex 21083-1107010-62
2. без трамблера, с карбюратором Solex 21083-1107010-31 или 21083-1107010-35, с 2 двухискровыми катушками и двухканальным коммутатором
3. без трамблера, с карбюратором Solex 21083-1107010-31 или 21083-1107010-35, с 2 двухискровыми катушками без коммутатора
В комплектации "1" блок управлял системой зажигания и составом смеси карбюратора; в комплектации "2" блок управлял двухканальным коммутатором и системой ЭПХХ; в комплектации "3" блок управлял катушками зажигания и системой ЭПХХ.
Я напрямую с такими системами не сталкивался, но точно знаю, что, по крайней мере, с системой "2" или "3" расход топлива составлял порядка 5 литров (человеку хватало штатного бака от Питера до Москвы, по Москве и только на обратном пути в Питер он заправлялся). К сожалению у него что-то в этой системе отказало и пришлось ставить трамблер, обычную катушку и коммутатор. До Москвы бака уже не хватало.
Конкретно в систему зажигания входят следующие элементы: микропроцессорный блок системы управления двигателем, датчик положения коленчатого вала, датчик температуры ОЖ, провода низкого напряжения (питание катушек зажигания и управление), катушки зажигания, высоковольтные провода, свечи зажигания. Это основные элементы, без которых невозможно получить искру для поджигания рабочей смеси.
К неосновным, дополнительным, элементам управления моментом зажигания относятся: датчик датчик положения распределительного вала, датчик детонации, датчик положения дроссельной заслонки, датчик кислорода (лямбда-зонд), датчик массового расхода воздуха.
Первыми появились системы, я беру легковые автомобили, с 2 двухискровыми катушками. Такие системы уже стали соответствовать требованиям норм токсичности Евро-2.
Повышение норм токсичности до Евро-3 потребовало новых изысканий и разработок. Появились системы с так называемыми "катушка-свечками". В таких системах на каждую свечу идет своя катушка. Она выполнена единым монолитным блоком совместно с наконечником на свечу. Также в эту систему плавно влился такой механизм: дроссельная заслонка с электронным приводом.
Для более корректной работы системы управления моментом зажигания различные фирмы и заводы устанавливали дополнительные датчики. Так появились системы с 2 и 4, на каждый цилиндр по одному, датчиками детонации; с 2 датчиками кислорода, один до и один после каталитического нейтрализатора (здесь датчик до катализатора является задающим, а датчик после катализатора - корректирующим).
На этом я, пожалуй закончу рассказ о системах зажигания, поскольку других систем я пока еще не встречал, а основные данные о существующих я изложил достаточно подробно.