Коммутатор в машине что это

Коммутатор зажигания автомобиля

Назначение

Коммутатор зажигания предназначен для управления током первичной обмотки(ок) катушки зажигания по сигналам датчика синхронизации, или ЭБУ.

Принцип работы автомобильного коммутатора зажигания

Сигнал от датчиков вращения очень слабый и для использования в системах управления, его необходимо сформировать и усилить. Кроме этого различные типы датчиков дают сигналы аналогового типа или в неудобной для использования форме. Для управления током первичной обмотки катушки зажигания разработаны электронные устройства, позволяющие производить переключения (коммутацию) с высокой скоростью. Сигнал с коммутатора подается на первичную обмотку катушки зажигания.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма управляющих импульсов.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма управляющих импульсов.

Коммутатор может быть и двухканальным, управляя сразу двумя катушками зажигания.

Рис. Фото коммутатора и осциллограмма сигналов ЭБУ.

Коммутатор может выполнять и более сложную роль. Рассмотрим пример на схеме управления ам ФОРД Скорпио EEC 4. На рисунке приведена схема такой системы зажигания. Такой прибор можно даже назвать модулем зажигания. Расположен он на распределителе зажигания. От датчика Холла, расположенного в распределителе, в модуль поступает РIР (Profile Ignition Pickup) сигнал.

Рис. Схема системы зажигания автомобиля ФОРД.

Он обрабатывается и в виде частотного сигнала 10-15 Гц передаётся в ЭБУ двигателем. В ЭБУ производится перерасчёт на поправочные коэффициенты и возвращает сигнал SPOUT (SPark OUTput) обратно в модуль TFI. Частота такого сигнала 10-15 Гц, но форма импульсов другая. На холостом ходу PIP сигнал имеет частоту 25-35 Гц, a SPOUT сигнал — частоту 40-45 Гц, который и управляет выходным каскадом коммутатора. Осциллограммы входных и выходных сигналов TFI модуля приведены на рисунке.

Рис. Осциллограммы при 3000 обмин.

Расположение

Коммутатор может быть совмещённым с ЭБУ двигателем. В таком случае управляющий сигнал с ЭБУ идёт непосредственно на катушку зажигания.

Если коммутатор конструктивно выполнен отдельно, то он может быть установлен непосредственно рядом с катушкой зажигания (VASS); отдельно установленным на металлической поверхности для хорошего теплоотвода (крыло или перегородка подкапотного пространства) (ФОРД); рядом с блоком управления (VW Пассат); на распределителе зажигания (ФОРД) и т.п.

Неисправности

Обычно выход из строя электрической части происходит из-за бросков напряжения или эрозии в разъёме. Перегрузка и выход из строя из-за закорачивания первичной обмотки катушки зажигания или выхода из строя высоковольтной части.

Методика проверки

В начале необходимо проверить наличие питающего напряжения на выводах коммутатора (причем не только вольтметром, но и при помощи нагрузки). Убедиться в наличии правильного входного сигнала на коммутатор (осциллограмма). Выходной сигнал с коммутатора проверяется автомобильным осциллографом или обычной ам лампочкой. Если сигнал возрастает от 0 до питающего напряжения, то лампочка подсоединяется между «+» и сигнальным выводом (отсоединить от катушки зажигания). Лампочка должна мигать при вращении двигателя стартером.

Необходимо помнить, что коммутаторы, используемые с датчиками генераторного типа нельзя использовать в системах с датчиком Холла и наоборот.

Ремонт

Обычно ремонт невозможен.

Как можно проверить коммутатор?

Перед тем как проверить работу коммутатора, его нужно хорошо почистить от грязи. Что бы коммутатор проверить, нужны: сама катушка зажигания, блок питания, обычная кнопка, паяльник и «масса» в качестве нее может быть металлический лист. На корпусе коммутатора располагаются определенные обозначение. Эти обозначения обычно в виде латинских букв, например «B», «C», «T», «K». При проверке коммутатора следует обратить внимание на надежное соединение. На корпусе коммутатора должен быть хороший минус, часто из-за окисления, могут возникнуть определенные неисправности, что является последствием «плохой массы». Коммутатор, катушка зажигания должны располагаться на одном «минусовом» металлическом листе. Еще раз проверьте все соединения и расстояние между катушкой зажигания — «выходом на ней» и металлическим листом, оно должно быть от 15 до 25 мм. Далее последовательно нужно замыкать и размыкать провод, который должен идти на контакт коммутатора. Сам провод нужно подключить к контрольной лампе на 12 В. Сигнал от блока не должен быть больше 5 вольт. Далее проворачиваете двигатель стартером и если коммутатор рабочий, то Вы увидите как искра будет бить в металлический лист, а лампа при этом будет светится. Если вы хотите проверить внутренний коммутатор, то нужно проделать туже самую работу, но при этом сменить и подставить другой контакт.

Может ли из за коммутатора неустойчиво работать двигатель на холостом ходу, попукивать в глушителе, на средних оборотах ощущаться подергивание, плавать стрелка тахометра? Было такое, что на горячую заводиться и сразу глохнет, дрожь по машине на средних оборотах. Поменял уже всё, остался коммутатор, но жена из дому скоро выгонит.

Да, эти симптомы прямо указывают на неисправность системы зажигания, если машина карбюраторная, рекомендую проверить датчик холла в трамблере, и коммутатор. Не лишним будет убедиться в исправности катушки зажигания. Но сперва проверьте разъёмы подключения на предмет окисления и плохого контакта. Также возможно окисление контактов в монтажном блоке из-за попадания влаги, это болезнь этих авто. После того, как убедитесь в исправности проводки, меняйте коммутатор.

Коммутатор зажигания

При появлении электрических узлов в конструкции первых автомобилей, поджог горючей смеси осуществлялся с помощью батарей. Эта система имела примитивную схему, которая в современных автомобилях подверглась существенной модернизации. Суть работы таких устройств заключается в создании искры внутри камеры сгорания, что приводит к дальнейшей цепной реакции горения топлива в цилиндрах. Метод действия этих систем основан на принципе самоиндукции. Магнитная катушка преобразовывает низкое напряжение в высокое. Ток протекает по замкнутой цепи, при разрыве которой возникает искра на свече.

По такому же принципу срабатывания работают системы зажигания и на отечественных автомобилях. Основные отличия современных систем заключаются в новой элементной базе, изменению определённых деталей и добавлении коммутаторов. Он представляет собой специальное устройство, которое включается в цепь питания первичной обмотки катушки. Коммутатор выполняет функцию регулировки импульсов и по сигналу от управляющего блока разрывает питание, что приводит к возникновению искры.

Принцип работы коммутатора зажигания

Коммутатор зажигания, схема которого более сложная по сравнению с первыми устройствами для воспламенения горючей смеси, имеет транзитные ключи. Такое конструктивное решение является достаточно простым и эффективным. Эти узлы используются для управления током, протекающим через катушку зажигания.

Стоит отметить, что ключи не оказывают влияния на принцип работы, который основан на электромагнитной индукции. Транзисторы уменьшают нагрузку на контакты прерывателя и увеличивают силу тока, протекающего через обмотку. Это техническое изменение дало ряд преимуществ современным системам, в число которых входят:

Повышенная степень сжатия.

Увеличение срока службы и надёжности всей системы зажигания.

Возможность работать на повышенных нагрузках, при высокой скорости движения и больших оборотах силового агрегата.

Виды коммутаторов

При обзоре основных типов коммутаторов необходимо упомянуть то, что современные системы наделены рядом существенных преимуществ, благодаря которым эти устройства получили повышенную эффективность и надёжность. Достичь таких показателей удалось применением в конструкции микропроцессорных узлов. Сегодня автомобильный рынок предлагает самые различные модели, в число которых входят двухканальные и многоканальные коммутаторы. В зависимости от используемых в конструкции деталей, данные устройства делятся на несколько типов:

Транзисторные. В них используется контактная система, что снижает срок их службы в виду быстрого износа элементов из-за обгорания. Энергия накапливается в электромагнитном поле катушки.

Тиристорные. Главным отличием от первого вида является то, что в этих устройствах создание необходимой силы тока происходит в конденсаторе. При включении системы, происходит подключение заряженного конденсатора к обмотке катушки. Внутри их происходит разряжение, которое приводит к возникновению искры на свече.

Гибридные. Этот вид коммутаторов пользуется хорошей популярностью. Он представляет собой тандем нескольких вышеописанных типов. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность и свести к минимуму недостатки.

Бесконтактные устройства считаются наиболее эффективными системами. Этот вид представляет самые современные коммутаторы, которые значительно превосходят по параметрам другие виды. В их конструкции используются инфракрасные электронные датчики. Отсутствие контактного способа зажигания обеспечивает длительный ресурс работы, так как нет сегментов, на поверхности которых накапливается нагар. На отечественных автомобилях эта система зажигания была впервые представлена на моделях ВАЗ-2108.

Диагностиканеисправностей коммутатора

В 1991 году появились первые отечественные автомобили, конструкция которых, включала коммутатор зажигания. Это новое техническое решение позволило значительно повысить эффективность системы и улучшить общие показатели КПД. Несмотря на то что первыми серийными моделями, имеющими модернизированную систему пуска мотора, были ВАЗ 2108, коммутаторы устанавливают и на более поздние экземпляры, выпущенные при Советском Союзе. Поскольку конструкция классических автомобилей не предусматривает наличия такого механизма, это усложняет процедуру поиска неисправностей при их возникновении. В большинстве случае для ремонта требуется специальное оборудование. Из-за высокой цены, покупать его для разовых проверок нет смысла. Основными признаками поломок коммутатора могут быть:

Неисправности коммутатора — симптомы и признаки

Признаки неисправности коммутатора как проверить коммутатор своими силами.

Назначение и особенности конструкции коммутатора.

Коммутатор – это один из элементов электрического оборудования автомобиля. Его задача – обеспечение нормальной работы бесконтактной системы зажигания. Крепления узла производится в подкапотном пространстве.

Устройство отличается надежностью, способностью выдерживать серьезные вибрации и ударные нагрузки. Это очень важно, ведь в корпусе коммутатора находятся чувствительная к воздействиям электроника.

В основе коммутатора ВАЗ – стандартная микросхема L 497, которая производит управление транзистором «N-P-N» типа.

>Особенность схемы – возможность программирования со стороны пользователя и установка необходимого коэффициента задержки. От корректности этого показателя напрямую зависит запуск холодного двигателя.

Благодаря четкой настройке, можно ускорить частоту вращения коленчатого вала (исключив при этом провалы в работе) и гарантировать качественную тягу силового узла.

К основным параметрам устройства коммутатора можно отнести:

Диапазон напряжений – от 6 до 16 Вольт;
рабочий уровень напряжения – 13,5 Вольт;
обеспечение бесперебойной искры при вращении коленвала в диапазоне от 20 до 7000 оборотов;
ток коммутации – от 7,5 до 8,5 А.

Признаки неисправности коммутатора.

Одним из главных симптомов неисправности коммутатора — потеря искры. Двигатель плохо заводится и время от времени глохнет, появляются перебои в работе.

Но не стоит торопиться с заменой — важно убедиться в причине, ведь потеря искры может произойти по целому ряду причин – выходу из строя датчика Холла, разрыве ремня ГРМ, неисправности катушки зажигания, плохому контакту в крышке распределителя, проблемами в проводке и так далее.

Если диагностика остальных узлов не дала результатов, то можно переходить к нашему «герою». Но как проверить коммутатор, ведь устройство имеет весьма сложную конструкцию?

Как проверить коммутатор, своими силами.

Большинство автолюбителей не морочат голову с диагностикой и просто ставят новый узел. Такой способ имеет свои плюсы.

Во-первых, не нужно тратить время на проверку – достаточно установить новую деталь.

Во-вторых, можно сразу определить, в ней причина или нет. На самом деле бояться работы не стоит, ведь проверка коммутатора занимает несколько минут.

Итак, для выполнения работ в домашних условиях хватит контрольной лампы (номинальное напряжение должно быть 12 Вольт) и стандартного набора ключей.

С их помощью можно убедиться в наличии или отсутствии импульсов, а в дальнейшем принять решение об исправности самого устройства.

Алгоритм действий по проверке коммутатора:

Для начала выполнения работ желательно отключить АКБ, что бы случайно не замкнуть проводки, которые вы будите откручивать.

С помощью ключа на «восемь» выкручивайте гайку и снимите проводок с катушку зажигания с маркировкой «К». Этот провод легко распознать – он имеет коричневатый цвет и направляется к зажиму под маркировкой один на коммутаторе;

Подключайте этот провод через контрольную лампочку к зажиму «К» на катушке зажигания, а далее подсоединяйте аккумулятор;

Включайте стартер двигателя и наблюдайте за действиями лампы. Если она мигает, то коммутатор исправен. Если же лампочка не подает никаких признаков жизни, то единственный выход – это замена устройства.

При наличии сомнений в исправности детали, проверка должна производиться на специальном стенде (такой всегда есть на СТО).

В этом случае можно не только определить факт работоспособности изделия, но и измерить продолжительность импульсов.

При появлении первых подозрений не стоит сразу же менять коммутатор или тратить деньги на мастера. Вы вполне способны справиться с работой своими руками.

Тем более, теперь вы знаете, как проверить коммутатор на ВАЗ 2109 и других моделях отечественной марки. Остается выделить время и подготовить минимальный набор инструментов. Удачной дороги и конечно же без поломок.

Всё о ремонте и обслуживании японских автомобилей

Для того, что бы проверить работоспособность коммутатора, надо сначала очистить его от пыли и грязи (для этой цели прекрасно подойдет старая и мягкая зубная щетка), и внимательно осмотреть на предмет повреждений.

В отношении коммутаторов фирмы «TOYOTA» можно сказать, что большим разнообразием как и по внешнему виду, так и по внутреннему устройству они не отличаются. Практически на всех коммутаторах есть обозначения выводов (выдавленные значки напротив каждого контакта) и поэтому особо больших трудностей при их проверке не возникает.

Коммутаторы можно условно разделить на «внешние» и внутренние».

Первые – это те, которые установлены в подкапотном пространстве. Они в металлическом корпусе «защищенного» исполнения. Для охлаждения корпус имеет с одной стороны ребра охлаждения.
Вторые, так называемые «внутренние» коммутаторы, расположены внутри распределителя зажигания. Такое размещение создает дополнительные проблемы для самого коммутатора, потому что внутрь распределителя зажигания могут попасть и масло, и вода, что негативно может повлиять на работоспособность коммутатора. Особенно, если он уже «отходил» не один год.

Рис.1. Коммутатор «внутреннего» исполнения, расположенный внутри распределителя зажигания типа 11-А

Для проверки коммутатора нам потребуется:

• Блок питания на 12 вольт
• Катушка зажигания
• Кнопка (подойдет и от обыкновенного дверного звонка)
• Паяльник
• Соединительные провода
• Металлический лист, который будет служить нам “массой”.

Что обозначают выдавленные буковки на корпусе:

• Вывод “В” – сюда подаем “питание” АКБ (+12 вольт).
• Вывод “С” – можно назвать его “коммутирующим”, соединяем его и “минус” катушки зажигания.
• Вывод “Т” или “I” – сюда мы подаем импульс (управление) от компьютера.

А теперь посмотрим на следующий рисунок и соберем изображенную на нем схему:

Особое внимание следует обратить на то, что бы на корпусе коммутатора был «хороший минус», то есть надежное соединение. Ведь одна из неисправностей «внешних» коммутаторов может возникать именно по этой причине – из-за «плохой массы». Подобное довольно часто случается после проведенных ремонтов или из-за окисления.

После сборки схемы еще раз проверьте надежность всех соединений. Убедитесь, что и корпус коммутатора, и катушка зажигания находятся на металлическом листе и на нем есть «минус». Проверьте расстояние между высоковольтным «выходом» катушки зажигания и металлическим листом – оно должно составлять 15-25 мм. А теперь начнем кратковременно замыкать/размыкать наш «плюсовой» провод, идущий на контакт «Т» коммутатора. То есть будем имитировать сигналы от блока управления.

Примечание: вообще то «управляющий» сигнал от блока управления не превышает значения 5 вольт, а мы, подавая (кратковременно!) наши 12 вольт, убьем двух зайцев одновременно – проверим коммутатор на исправность и на его работу в экстремальных условиях.

При исправном коммутаторе вы услышите и увидите как искра «бьет» в металлический лист. В случае, когда мы проверяем «внутренний» коммутатор, то вместо вывода «Т» подставьте другой контакт – «I». Остальное все то же самое.

Как мы видим, проверка коммутатора на исправность особой сложности не представляет. Но что делать, если в процессе проверки выяснилось, что коммутатор – не рабочий? Тем более, если время «поджимает» или точно такого же коммутатора вы найти не можете?

Выход из этого положения есть, надо только иметь некоторые навыки в обращении с паяльником и последовать некоторым советам. В данном материале мы разберем с вами коммутатор от Toyota (другие – от Honda, Mitsubishi разбираются практически так же, с небольшими отличиями).

Рис.3. Коммутатор «внешнего» исполнения «Toyota» под номером 174 с уже снятой (отвинченной) задней крышкой

С чего начнем наш ремонт? Сначала отвинтим металлическую заднюю крышку. Увидим пластмассовую прямоугольную крышку со скругленными краями размером 40 на 27 мм. Нагретым ножом или паяльником с тонким жалом осторожно «пройдемся» по периметру и, поддев крышку, снимем ее.

Примечание: не надо прилагать больших усилий при снятии этой крышки. Соскользнувший внутрь нож или отвертка могут так «пропахать» печатную плату, что восстановлению она уже подлежать не будет. Печатная плата залита специальным составом, предохраняющий детали от атмосферных и других воздействий.

Сам кристалл (JUNCTION) располагается в правом нижнем углу платы. На рисунке это хорошо видно. Но прежде чем приступить к дальнейшей работе, приготовим необходимый инструмент. Нам понадобится:

1. Много острых деревянных зубочисток
2. Вата
3. Немного спирта
4. Мягкий пинцет
5. Газовая горелка
6. Мощный паяльник (ватт на 100)

Для начала убедимся, что из строя действительно вышел кристалл, а не что-то другое. В коммутаторах Toyota кристалл в единственном числе, а во всех остальных моделях машин, где используется несколько катушек зажигания – их несколько.

Для этого зубочисткой осторожно попробуйте «подвигать» прямоугольное основание, на котором находится сам кристалл, а так же посмотреть (также методом «подвигать») состояние контактов, отходящих от кристалла на печатную плату. Скорее всего, кристалл будет двигаться. Это значит, что мы на верном пути.

Примечание: данная неисправность (отсоединение кристалла от основы) может возникнуть в том случае, если системе зажигания не уделялось должного внимания: не проверялись вовремя свечи зажигания, их зазор, исправность, высоковольтные провода, долгое время ездили с эффектом «миссинга» (это когда двигатель «троит», а мы ездим и ездим…). То есть в силу вышеназванных причин происходил интенсивный разогрев кристалла до такой температуры, при которой плавится олово (припой), на котором и «сидел» кристалл.

Работу начинаем с того, что осторожно готовим «операционное поле» – зубочисткой, осторожными движениями вычищаем прозрачное желе-пасту вокруг кристалла и контактов на печатной плате. Работа эта довольно кропотливая, долгая, но тут уж ничего не поделаешь – от ее качества зависит конечный эффект работы. После того, как мы все вычистили, берем ватку со спиртом и так же осторожно «вымываем» все контакты и освободившееся «операционное поле». А теперь посмотрим на следующий рисунок:

Из рисунка видно – нам надо «отпаять» кристалл, который находится на «подложке», от «основы» , выпаять подобный из другого, ненужного коммутатора, и припаять на это место.

Первым делом отпаиваем контакты кристалла от печатной платы. Это делается мощным паяльником и пинцетом, которым захватываются круглые или прямоугольные площадки контактов во избежание перегрева и для того, что бы в нужный момент тут же отделить контакт от печатной платы.

Примечание: при проведении данных работ надо иметь в виду, что контакты к кристаллу не припаяны, а зажаты. И если при неосторожном обращении этот контакт оторвется – восстановлению он уже не подлежит. Поэтому трогать и изгибать эти контакты надо пинцетом.

После того, как мы отделили контакты, переходим к самой основной части – отделению кристалла от основы. Здесь надо быть очень внимательным! Так как выпаивать придется два кристалла – старый и новый, сначала лучше потренируйтесь на старом, неисправном, а уж потом беритесь за новый. Кристалл надо выпаивать аккуратно, не повредить его, не перегреть. Для отвода тепла ставим пинцет или что-то подобное на сам кристалл, берем газовую горелку, зажигаем и начинаем снизу подогревать корпус коммутатора. И как только кристалл чуть «стронется» с места – тут же вынимаем его.

Теперь нам надо привести в порядок тот кристалл, который будем ставить на место выпаянного и само место, на которое будем припаивать новый кристалл. Сначала надо пройтись ваткой со спиртом по тем поверхностям, которые необходимо залуживать. Потом залуживаем. Слой припоя должен быть ровным, без подтеков и морщин. Далее начинается основное: посадка кристалла на место.

Одновременно нагреваем как кристалл, так и прогреваем корпус коммутатора до той степени, пока находящийся там припой не станет блестеть. И тут же «сажаем» кристалл на «основу» и плотно прижимаем пинцетом. Ждем до полного остывания. После этого проводим испытания : шилом или чем-то еще подобным пытаемся «сковырнуть» кристалл, тем самым определяя, правильно ли он «сел». Если все нормально и кристалл не поддается, то припаиваем три контакта и переносим убранное «желе» обратно на кристалл. Если «желе» мало, можно использовать герметик. После этого проверяем новый кристалл: проводимость «эмиттер-база-коллектор», а так же наличие проводимости между коллектором и выводом «С» коммутатора. Если все нормально – собираем все в обратном порядке, ставим на машину, заводим. На следующих рисунках приведены схемы выводов кристалла и что-куда надо «прозвонить» в первую очередь, что бы убедиться в правильности и надежности нашей сборки:

Рис.5

Рис.6

Выводы	Описание
С	Коммутирующий выход («управление» для катушки зажигания)
EXT	Выход на тахометр
В	«Питание» коммутатора – + 12v
Т	«Управление» коммутатором от блока управления
F	«Синхронизирующий» сигнал для блока управления

Вернуться к списку статей в разделе: Электрооборудование, Двигатель