Что такое коммутатор системы зажигания и в чем заключается принцип его работы. Коммутатор для двигателя


Принцип работы коммутатора автомобильной системы зажигания

Коммутаторы в системе зажигания автомобилей используются уже очень давно. Первые из них, буквально, состояли из двух проводов и батареи напряжения. Сегодня, это высокотехнологический узел одной из главных систем автомобильного устройства. Переоценить значение его работы крайне сложно, ведь благодаря эволюции именно этого устройства, удалось достигнуть максимальных показателей сжигания воздухо-горючих смесей.

Другими словами, применение современного коммутатора системы зажигания, позволяет использовать на автомобилях бензин низкооктановых марок, и увеличивает отдачу двигателя на невысоких оборотах.

Коммутатор системы зажигания

Что такое коммутатор системы зажигания

Если говорить просто, то под коммутатором системы зажигания, подразумевается несложная электрическая схема, которая стоит на пути электрического заряда между катушкой зажигания и свечой, которая воспламеняет смесь воздуха и бензина в котлах. В чем смысл, назначение и принцип работы этого устройства системы зажигания? Отвечая на этот вопрос, стоит понимать, что существует два типа прерывающих устройств:

  1. Коммутаторы механического прерывания. Такими электрическими узлами оснащались практически все машины Советского союза, вплоть, до 1988 года. На то время это были практичные, но крайне ненадежные контактные выключатели. Принцип их работы основывался на законах самоиндукции, и приводился в действие механическим прерывателем. Последний, размыкал первичную цепь низкого напряжения, вследствие чего во вторичных цепях трансформатора возникал электромагнитный импульс, который преобразовывался в электрическую искру, и передавался на свечу зажигания. Для того чтобы обезопасить контакты коммутатора системы зажигания в цепь включался конденсатор.
  2. Коммутаторы бесконтактного действия, или как их еще называют, транзисторные. Принципиально их схема работы аналогична предшественникам, отличается сам механизм исполнения работы. Так, в отличие от контактных выключателей, бесконтактники осуществляют прерывание тока в электрических цепях за счет входного транзистора, который служит шлюзом для потока электроэнергии. На самых последних моделях автомобилей устанавливаются коммутаторы, которые полностью контролируются электроникой.

При этом последние, явно выигрывают у первых, и с большим преимуществом.

Коммутатор и катушка зажигания

Так, например, при использовании транзисторного коммутатора для бесконтактной системы зажигания:

  • уменьшается ток, который проходит по контактам прерывателя, вследствие чего они перестают обгорать и залипать;
  • далее, увеличивается длительность подачи искры, что автоматически гарантирует лучшее воспламенение, и более эффективное выгорание горючих смесей;
  • в случае если по каким-то причинам вышел из строя транзистор, всегда можно перекинуть провода в стандартное положение, и автомобиль продолжит работать.

Ремонт и замена коммутатора

Рано или поздно, как и любой механизм, коммутаторы системы зажигания тоже выходят из строя. И здесь совершенно неважно, какой именно прерыватель был установлен на автомобиле — ремонту эти узлы, как правило, не подлежат. Конечно, если у вас есть определенные навыки в электронике и радиотехнике, то перепаять вышедшую из строя деталь коммутатора будет совсем несложно.

Но, как показывает практика, гораздо меньше мороки, купить новый прерыватель, и установить его. Дело в том, что перепаянные выключатели крайне ненадежны, и могут подвести в самое неподходящее время.

Поэтому простой совет:

  • Ремонт коммутатора системы зажигания — это не вариант, покупайте новый!

Ниже несколько советов, где и какие коммутаторы лучше покупать. За основу возьмем ситуацию, когда нужен бесконтактный выключатель.

Какие коммутаторы и где покупать

Естественно, если у вас иномарка, то приобретение нужных вам запчастей лучше производить в соответствующих дилерских центрах, или магазинах, которые официально представляют компанию производителя вашего автомобиля. Ну а если, вы счастливый обладатель, прекрасного наследия Советского автопрома, поиски требуемых вам деталей можно смело начинать на авто и радиорынках. Правда, нужно быть осмотрительным.

Основываясь на многолетнем опыте, и на практических тестах, которые лично проводились над многими марками бесконтактных выключателей, можно выделить два коммутатора системы зажигания, которые отлично зарекомендовали себя.

  1. Коммутатор аварийный К562.3734 (или К563.3734 ТУ11 КЖЩГ 023-94).
  2. “Калашников и К° Плазменное зажигание” ТУ 4573-001045363119-97.

Почему именно они? Во-первых, оба выключателя производятся на отечественных заводах. Они рассчитаны для работы именно в наших условиях, все остальные аналоги, будь-то китайские или корейские, не выдерживают тех нагрузок, к которым привычны автомобили советского производства. Во-вторых, как уже говорилось выше, опытным путем было установлено, что только эти коммутаторы достаточно стабильно выдают приемлемые результаты токового разрыва.

Первый, за счет своей оригинальной схемы, по которой он был собран, формирует импульсные разряды, которые позволяют достигать амплитуды тока до 12-13А, при этом потребляемая величина токового заряда составляет всего 2А, и зависит от частоты вращения вала. Еще одним существенным преимуществом этого коммутационного устройства является умеренный температурный режим, в котором он работает. Хотя есть и очевидные недостатки, размеры самого коммутатора могли бы быть несколько меньше.

Второй, это, вообще, инновационное ноу-хау. Коммутатор “Калашников и К° Плазменное зажигание” соединяет в себе два устройства: основной рабочий блок, и запасной. Как и предыдущий выключатель, этот показал достаточно высокие показатели и в продолжительности искрового момента, и в силе импульса разрывного тока.

Но его главное достоинство заключается не в основном блоке, а в резервном, который рассчитан на работу в тех условиях, когда из строя выйдет не только основной блок коммутатора, но и датчик Хола. В последнем обстоятельстве пришлось убедиться самостоятельно.

“Калашников и К° Плазменное зажигание” для работы был установлен на девятку в стандартной комплектации, и когда из строя вышел основной блок коммутатора системы зажигания, пришлось переключиться на резервный. Единственный минус — делать это приходится вручную. При включении блок моментально отреагировал приветствующим писком испод капота. Конечно, давать газу на нем не получится, не позволяет принцип устройства системы коммутатора, но поддерживая минимальные обороты, можно добраться до гаража или станции техобслуживания.

Похожие статьи:

autodont.ru

Типы комутаторов

Коммутатор служит для управления низковольтными токами первичной обмотки катушки зажигания.

Типы коммутаторов на скутер

Из массы типов коммутаторов, для мототехники используются их только три типа:

  • Коммутатор с встроеным высоковольтным генератором.(DC CDI)
  • Коммутатор, имеющий необходимость в источнике высокого напряжения.(AC CDI)
  • Катушка-коммутатор

DC CDI коммутатор

Один из наиболее известных коммутаторов в силу несложности подсоединения. Самый обычный из них имеет только 4 контакта для таких проводов:

  • Плюс (12В)
  • Минус
  • Датчик Холла
  • Катушка зажигания

Не глядя на простоту, есть много коммутаторов данного вида. Есть с ограничителем максимальных оборотов и без, с переменой фаз опережения зажигания, с добавочными контактами для самых различных надобностей. В частности, к неким коммутаторам дозволительно “зацепить” боковую подставку, при открытии какой двигатель не раскрутится до оборотов, при каких включается сцепление. Делается это для того,чтоб застраховать водителя от опасных необдуманых поступков.

Коммутатор АС

Различается от DC коммутаторов возможностью обходиться без стабильного тока 12V. Устроен он немножко иначе, потому что, при наличии более обычной конструкции, обладает более сложным вариантом подсоединения к электрической цепи. В отличие от DC коммутаторов, АС коммутаторы бывают в большей степени без ограничителя предельных оборотов в силу небольших размеров и достаточно простой конструкции, они могут похвалиться возможностью отлично действовать при нехватке целого ряда узлов, без каких DC коммутатор трудиться не сумеет в принципе. Даже, если снять аккмулятор, реле-регулятор, замок зажигания, сохранить лишь высоковольтную катушку генератора и датчик Холла и все-равно скутер будет запускатся и ездить. Есть достаточно мудрено организованные коммутаторы предоставленного типа, которые способны соперничать с DC типом, но это редкость. Не глядя на отсутствие надобности в постоянном токе, АС очень сильно находятся в зависимости от переменного тока и взаимосвязи блока двигателя с рамой,и если Вы спалили или повредили одну катушку в генераторе, которая производит высокое напряжение, то мотороллер не запустится ни при каких обстоятельствах.

Катушка коммутатор зажигания

Наиболее сложный тип коммутатора. Связывает в себе и коммутатор и катушку зажигания, обходится совсем без датчика Холла. Исследована слабо в силу своей непробиваемости и малой распространённости.

Стоковый коммутатор на скутер

Стоковый или оригинальный коммутатор — это тот, который устанавливается на ТС с завода. Основное его превосходство перед прочими в том, что он уже расчитан на ту технику, с какой функционирует, нередко он с ограничителем для того, чтоб двигатель не развивал обороты, опасные для жизни и ресурса коренных подшипников, всего кривошипно-шатунного механизма, цилиндро-поршневой группы и других конструкций и агрегатов. Стоковый коммутатор, это основной источник долговечности хорошо обдуманного двигателя, его экономичности и прочности. Те, кто берёт на себя риск сменить заводской коммутатор на спортивный (тюнинговый), тот рискует многим. Ещё более многим рискуют те, кто до конца не понимают, что намереваются совершить. Неумелая установка таких деталей и последующее их использование со обычным двигателем нередко приводят к уменьшению ресурса и смертельному финалу двигателя, иногда в тот же день.

Спортивный коммутатор

Ключевая задача хорошего спорт-коммутатора в том, чтобы избавить двигатель от верхнего рубежа оборотов. Понимающий человек никогда не установит такую деталь на неготовый двигатель. Такие мероприятия проводятся в комплексе и им предшествует смена ещё целого ряда элементов, лишь тогда всё станет трудиться как надобно. После таковых переделок прогресс оборотов меняется в сторону более больших.

Коммутатор с изменяемыми фазами опережения зажигания

Они позваны выровнять искривленную вращающего момента и возместить голод мощности в требуемых участках оборотов. Если до этого двигатель, предположим, плохо тянул в зоне низких и средних оборотов, то сейчас коммутатор, хорошо выбирая опережение зажигания, этот провал выравнивает, тем самым обеспечивая побольше ровную динамику и дает возможность выигрывать в разгоне перед своим заводским предшественником.

Типы комутаторов

Оценка 4 - 1 голосов

skuterov.ru

Распиновка: Как подключить коммутатор китайского скутера?

В китайских четырехтактных скутерах коммутатор бывает двух типов: DC и AC.  DC — коммутаторы  отличаются от AC большим размером и принципом накопления энергии для искры: в таких коммутаторах энергия для накопления искры поступает напрямую с аккумуляторной батареи. В AC коммутаторах — энергия для накопления искры поступает напрямую от одной из катушек генератора. Отличия только в этом.

Отыскиваем коммутатор и пытаемся определить какого он типа:

Подключаем тестер к проводу питания, включаем зажигание и смотрим на дисплей: если питание пошло — перед нами DC тип

Если питания нет — переводим тестер в режим измерения переменного тока на диапазон 200 вольт и крутим двигатель стартером: если питание пошло перед нами AC тип

Почему важно определить какой тип коммутатора?

Если подключить неправильно коммутатор, то он навернется тоже самое произойдет, если вместо одного типа подключить другой. Многие так и делают: штекеры у коммутаторов одинаковые и когда люди по незнанию путаю коммутаторы, то сразу же влетают на деньги.

DC

AC

alisa-motors.ru

Схема электронного коммутатора зажигания.

Мне довольно часто встречались мотороллеры, которые стоят грудой металла из-за какого-то маленького испорченного коммутатора. Хотя в нем нет ничего сложного (я имею ввиду более старые коммутаторы, без электронного опережения). Если такой коммутатор прилепить к вместо штатного на скутер с ограничением оборотов (а это в основном Хонды 90-х годов), то можно приподнять максимальную скорость. Хотя общая мощность двигателя немного упадет из-за отсутствия в нем того же электронного опережения. Но за простоту нужно платить…

Ниже приведена принципиальная электрическая схема коммутатора, срисованная со штатного и любезно предоставленная Казанцевым Александром. Как видно, схема очень проста и собрана практически на отечественных элементах (за исключением высоковольтного транзистора, хотя и его можно заменить нашим аналогом КТ838).

А теперь пояснения к схеме. Контакт 1 подключается к датчику зажигания (маленькая катушечка возле маховика генератора), один вывод этой катушки идет на массу, второй — на вышеупомянутый контакт 1. Контакт 2 подключается к катушке зажигания (от нее еще проводок идет к свече

. Контакт 3 — это блокировка коммутатора, при закорачивании его на массу, блокируется коммутатор и искра исчезает. Предназначен для глушения мотороллера. При выключенном зажигании он закорочен на массу. Контакт 4 подключается к контакту катушки идущей от генератора — это питание коммутатора. Контакт 5 — масса. Немножко разбирающемуся в электронике человеку подключить данное устройство не составляет никакой сложности.

Удачи!

Источник: http://dyrchik.ru

Самодельный, наипростейший коммутатор для скутера. CDI

remontscooter.ru

Транзисторный коммутатор для системы зажигания двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к электронному оборудованию многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на транспортных средствах. Транзисторный коммутатор для системы зажигания с несколькими катушками зажигания содержит схему импульсной стабилизации тока в первичных обмотках катушек зажигания, к которой подсоединен регулирующий ключ, и схему формирования импульсов высокого напряжения, к которой подсоединены прерывающие ключи, причем в цепь питания каждой из первичных обмоток включены регулирующий и прерывающий ключи. Транзисторный коммутатор отличается тем, что он снабжен по меньшей мере одним дополнительным регулирующим ключом, подсоединенным к схеме стабилизации, а каждый из прерывающих ключей включен в цепь питания по меньшей мере двух первичных обмоток, подключенных к разным регулирующим ключам. Изобретение позволяет выполнять коммутатор с количеством прерывающих ключей, в два раза меньшим количества катушек зажигания. Коммутатор обеспечивает поддержание тока разрыва на требуемом уровне практически при любом количестве катушек зажигания. 3 ил.

Изобретение относится к электронному оборудованию многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на транспортных средствах.

В традиционной системе зажигания с накоплением энергии в индуктивности ток через первичную обмотку катушки зажигания возрастает по экспоненциальному закону. Величина напряжения, генерируемого во вторичной обмотке, пропорциональна величине тока разрыва (то есть тока через первичную обмотку в момент искрообразования). Одним из недостатков такой системы является то, что с увеличением частоты вращения двигателя величина тока разрыва уменьшается, так как уменьшается время подключения первичной обмотки к источнику питания. Кроме того, величина тока через первичную обмотку катушки зажигания зависит от напряжения источника питания, что приводит к снижению мощности искровых разрядов при пуске двигателя, когда источником питания является аккумуляторная батарея. Из уровня техники известна электронная система зажигания с несколькими катушками зажигания, в которых ток разрыва стабилизируется на требуемом уровне с помощью коммутатора, выходные транзисторные ключи которого работают в активном режиме (см. патент США N 4949697, кл. F 02 P 3/05, 1990). Основной недостаток коммутатора заключается в том, что в процессе стабилизации тока в его выходных ключах выделяется большая мощность. Это ограничивает возможность использования данного коммутатора в системах зажигания многоцилиндровых двигателей с большим количеством катушек зажигания. Известна также система зажигания с несколькими катушками зажигания и с транзисторным коммутатором, содержащим схему импульсной стабилизации тока в первичных обмотках катушек, и схему формирования импульсов высокого напряжения с выходными прерывающими ключами, количество которых равно количеству катушек зажигания (см. патент РФ N 2067210, кл. F 02 P 3/05, 1996). Такая схема позволяет сделать коммутатор более экономичным и надежным в работе. Недостатком коммутатора является большое количество прерывающих ключей (например, в системе зажигания, содержащей восемь катушек зажигания, данных ключей также должно быть восемь). Кроме того, в системе зажигания многоцилиндрового двигателя с индивидуальными катушками зажигания для каждого цилиндра на больших частотах вращения схема импульсной стабилизации с одним выходным ключом не может обеспечить поддержание тока во всех первичных обмотках на требуемом уровне. Задачей изобретения является адаптация коммутатора к использованию в системах зажигания многоцилиндровых двигателей с несколькими катушками зажигания. Поставленная задача решается путем того, что транзисторный коммутатор для системы зажигания с несколькими катушками зажигания, содержащий схему импульсной стабилизации тока в первичных обмотках катушек, к которой подсоединен регулирующий ключ, и схему формирования импульсов высокого напряжения, к которой подсоединены прерывающие ключи, причем в цепь питания каждой из первичных обмоток включены регулирующий и прерывающий ключ, снабжен по меньшей мере одним дополнительным регулирующим ключом, подсоединенным к схеме стабилизации, а каждый из прерывающих ключей включен в цепь питания по меньшей мере двух первичных обмоток, подключенных к разным регулирующим ключам. Отличительные признаки изобретения позволяют выполнять коммутатор с количеством прерывающих ключей, в два раза меньшим количества катушек зажигания. Коммутатор является простым, надежным в работе и обеспечивает поддержание тока разрыва на требуемом уровне практически при любом количестве катушек зажигания на всех частотах вращения двигателя. На фиг. 1 представлена функциональная схема транзисторного коммутатора, включенного в систему зажигания четырехцилиндрового двигателя с индивидуальными для каждого цилиндра катушками зажигания. Аналогичной будет схема коммутатора для восьмицилиндрового двигателя с четырьмя двухвыводными катушками. Возможно также использование изобретения для изготовления коммутатора, работающего на большее количество катушек зажигания: шесть, восемь, двенадцать. Количество прерывающих ключей в коммутаторе при этом будет равно соответственно двум, четырем, шести. На фиг. 2 и 3 представлены временные диаграммы напряжений в различных точках: схемы при двух различных вариантах работы ее ключей. Коммутатор, изображенный на фиг. 1, содержит схему 1 импульсной стабилизации тока в первичных обмотках 2-5 катушек зажигания, к выходу которой подсоединены регулирующие транзисторные ключи 6 и 7, и схему 8 формирования импульсов высокого напряжения, к выходам которой подсоединены прерывающие транзисторные ключи 9 и 10. Каждый из прерывающих ключей включен в цепь питания двух первичных обмоток, подключенных к разным регулирующим ключам. Например, прерывающий ключ 9 включен в цепь питания обмоток 2 и 4, при этом обмотка 2 подключена к регулирующему ключу 6, а обмотка 4 - к регулирующему ключу 7. Коммутатор также содержит датчик тока 11, выполненный в виде измерительного сопротивления, подключенного к схеме 1, накопительный конденсатор 12, высокочастотные гасящие диоды 13, 14, один из которых шунтирует коллекторную цепь транзистора 6, а другой - коллекторную цепь транзистора 7. К коллектору транзистора 6 подключены обмотки 2 и 3, а к коллектору транзистора 7 - обмотки 4 и 5. К прерывающему ключу 9 через разделительные диоды 15 и 16 подключены соответственно обмотки 2 и 4, а к прерывающему ключу 10, через разделительные диоды 17 и 18 - обмотки 3 и 5. Схема 1 содержит импульсный стабилизатор тока 19, выход которого через логические схемы 20, 21 соединен с входами управления регулирующих ключей 6, 7. Схема 8 содержит усилительные каскады 22 и 23, формирующие импульсы включения и отключения прерывающих транзисторов 9 и 10, делитель частоты (счетчик) 24 и инвертор 25. На вход 26 коммутатора подается напряжение питания, а на входы 27 и 28 - сигналы с микропроцессорного блока управления (не показан). Первичные обмотки катушек зажигания подключаются к выходам 29-34 коммутатора. Коммутатор работает следующим образом. На один вход счетчика 24 с микропроцессорного блока поступают установочные импульсы "A", а на другой - меандр "B" с периодом, равным 90 угловых градусов поворота коленчатого вала. Частота меандра пропорциональна частоте вращения двигателя. На первом выходе счетчика формируется последовательность импульсов "C", частота которых в два раза меньше частоты импульсов "B". В соответствии с первым вариантом работы ключей схемы (фиг.2) на усилительные каскады 22 и 23 поступают инвертированные относительно друг друга импульсы "C" и "D". На втором выходе счетчика 24 формируется сигнал "Е", частота которого в четыре раза меньше частоты импульсной последовательности "В". Сигнал "Е" подается на входы логических схем 20 и 21. При нулевом уровне напряжения "Е" сигнал с выхода стабилизатора 19 через схему 20 поступает на вход управления регулирующего ключа 6. Ключ 7 при этом закрыт. При единичном уровне напряжения "Е" сигнал с выхода стабилизатора 19 через схему 21 поступает на вход ключа 7, а ключ 6 - закрывается. То есть ключи 6 и 7, а также ключи 9 и 10 не работают одновременно. Возможен также режим (фиг. 2), при котором ключи 6 и 7 в течение времени, равного половине периода импульсной последовательности "В", работают одновременно. При этом с разных выходов счетчика 24 на усилительные каскады 22 и 23 подаются смещенные относительно друг друга импульсы "C" и "D". Инвертор 25 в этом случае может быть исключен из схемы. Регулирующие ключи 6 и 7 также могут работать одновременно. Для этого схему 1 выполняют в виде двух независимых стабилизаторов, выход одного из которых подключен к регулирующему ключу 6, а другого - к ключу 7 (не показано). При этом коммутатор должен быть снабжен двумя датчиками тока, один из которых включен в эмиттерную цепь ключа 6, а другой - в эмиттерную цепь ключа 7. В период накопления энергии в одной из катушек зажигания, например, в катушке с первичной обмоткой 2, ключи 6 и 9 открыты, конденсатор 12 разряжается на обмотку 2 и ток через нее увеличивается. При достижении током величины Imax схема 1 запирает транзистор 6, отключая обмотку 2 от конденсатора 12. Однако это не приводит к возникновению искры, так как ключ 9 остается открытым и ток продолжает протекать в замкнутой цепи, состоящей из обмотки 2, ключа 9 и высокочастотного диода 13. Через некоторое время ток через первичную обмотку 2 снижается до Imin и схема 19 повторно включает ключ 6. Таким образом, через первичную обмотку 2 поддерживается среднее значение тока, соответствующее количеству энергии, необходимому для создания искры, надежно воспламеняющей рабочую смесь. При запирании ключа 9 ток через первичную обмотку 2 резко уменьшается до нуля, что обеспечивает генерирование во вторичной обмотке (не показана) катушки зажигания высокого напряжения и возникновение искры в соответствующей свече зажигания. Далее открывается ключ 10, и аналогичный процесс происходит в катушке зажигания с первичной обмоткой 3. Затем регулирующий ключ 6 закрывается, а ключ 7 - открывается, и процесс формирования импульсов высокого напряжения происходит в катушках зажигания с обмотками 4 и 5.

Формула изобретения

Транзисторный коммутатор для системы зажигания с несколькими катушками зажигания, содержащий схему импульсной стабилизации тока в первичных обмотках катушек, к которой подсоединен регулирующий ключ, и схему формирования импульсов высокого напряжения, к которой подсоединены прерывающие ключи, причем в цепь питания каждой из первичных обмоток включены регулирующий и прерывающий ключи, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним дополнительным регулирующим ключом, подсоединенным к схеме стабилизации, а каждый из прерывающих ключей включен в цепь питания по меньшей мере двух первичных обмоток, подключенных к разным регулирующим ключам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru