Не секрет, что легкий пуск и мощностные показатели бензинового двигателя в значительной мере зависят от «надежной искры». Поэтому давайте побеседуем о системах зажигания.

Когда-то зажигание в автомобильном двигателе осуществлялось от магнето, которое было вытеснено батарейной контактной системой зажигания. Из всех «поджигателей» бензина эта система имеет самый большой «стаж» и до сих пор используется, например, на «жигулях-классике».

Шли годы. Степени сжатия и число оборотов двигателей росли, а требования по топливной экономичности и токсичности отработавших газов заставляли повышать энергию и длительность искрового разряда. Контактная система явно стала «выдыхаться».

Какое-то время положение спасали контактно-транзисторные системы зажигания. Мощные транзисторы играли роль управляющих ключей, коммутирующих ток в катушке. Это, конечно, улучшало характеристики зажигания, но... наличие контактов влекло за собой почти весь «букет» прежних недостатков.

Позже появились бесконтактные системы зажигания - БСЗ. В 1985 году ГАЗ стал выпускать автомобили ГАЗ-2410, оснащенные такой системой. В ее состав входили: магнитоэлектрический датчик-распределитель, коммутатор, катушка зажигания Б-116 и добавочный резистор.

По существу, магнитоэлектрический датчик - это малогабаритный синхронный генератор переменного тока. На фото 1 показаны статор (1) и ротор (2) такого датчика. Статор состоит из двух пластин, между которыми размещена намотанная на пластмассовом цилиндрическом каркасе катушка. Обе пластины статора соединены между собой заклепками, образуя с катушкой неразборный узел. Один из выводов катушки заземлен, а другой с помощью гибкого проводника подсоединен к выходной клемме (З). На роторе имеется метка, а на статоре - выштамповка в виде стрелки. Их совмещение соответствует моменту искрообразования в первом цилиндре.

При вращении ротора магнитный поток меняется по величине и направлению. В результате в обмотке катушки наводится ЭДС колоколообразной формы с амплитудой от нескольких вольт на минимальных оборотах до 150 В на максимальных.

А теперь подчеркнем одну важную эксплуатационную особенность датчика. Предположим, ротор начал «бить», что, согласитесь, не редкость. При биении воздушный зазор для одной пары полюсов будет уменьшаться, а для другой - увеличиваться. Однако суммарный магнитный поток, охватывающий витки катушки, не изменится. Поэтому асинхронизм чередования искр по цилиндрам останется таким же, как и при отсутствии биения. На всякий случай напомним, что асинхронизм характеризует отклонение в градусах истинного момента искрообразования в каждом из цилиндров от идеального. Чем меньше величина асинхронизма, тем равномернее и устойчивее работает двигатель на холостом ходу, тем он приемистей. Но вернемся к датчику. Благодаря описанной особенности датчик сохраняет работоспособность даже при биении ротора 0,5 мм на сторону.

Что касается коммутатора, то в диапазоне малых и средних оборотов в нем рассеивается значительная мощность, снижающая его надежность. Поэтому в качестве выходного элемента в этом приборе был применен специально разработанный мощный транзистор. А в начале девяностых годов коммутатор подвергся значительной модернизации. В его конструкцию ввели специальную микросхему, позволившую снизить тепловые потери и исключить добавочный резистор.

Теперь несколько слов о катушке зажигания Б-116. Ее особенностью является трансформаторная связь между обмотками в отличие от автотрансформаторной в классических катушках. Поэтому при монтаже или обслуживании необходимо добиваться надежного контакта между корпусом катушки и кузовом автомобиля. И еще: применение катушки Б-116 в контактной системе приведет к быстрому обгоранию контактов, вследствие протекания через них большого тока - от 15 до 20А.

Что касается добавочного резистора, то он включен последовательно в цепь первичной обмотки и служит для снижения тепловой нагрузки на катушку, а его отключение позволяет повысить вторичное напряжение в режиме пуска.

Существует еще одна разновидность магнитоэлектрического датчика - так называемый датчик коммутаторного типа. Он имеет значительно меньший вес и габариты, более технологичен, нежели описанный выше генераторный датчик, и позволяет уменьшить тепловые потери в коммутаторе и катушке. К сожалению, датчик коммутаторного типа не нашел применения в нашей стране, хотя работы по его внедрению велись и были близки к завершению.

А вот зарубежные фирмы, такие как «Бош», «Лукас», «Дюсселье», широко применяют коммутаторный датчик в составе своих БСЗ. На фото 2 показан датчик-распределитель фирмы «Бош» со снятой крышкой и бегунком. Хорошо видны четырехзубные ротор (1) и статор (2), отштампованные из листовой стали. Неподвижная катушка (3) намотана на пластмассовый цилиндрический каркас. Плоский магнит (на фото не виден) выполнен из магнитоэласта толщиной 2 мм в виде кольца и закреплен на статоре с помощью заклепок. При работе вакуумного автомата (4) происходит поворот статора, катушка остается при этом неподвижной, что значительно повышает надежность конструкции. Датчик, аналогичный описанному, можно увидеть на автомобиле «Шкода-Фелиция».

На фото З показан датчик-распределитель фирмы «Магнети-Марелли». Крышка и бегунок, как и в предыдущем случае, сняты. Пластина (1) для наглядности развернута. На валике закреплен ротор (2), выполненный методом прессования из металлокерамики. Магнит (З) изготовлен из листового магнитоэласта толщиной 3 мм и закреплен между пластиной (1) и статором (4), на котором, в свою очередь, расположена катушка (5), залитая в корпус из пластмассы. Представленная конструкция отличается простотой, компактностью и высокой технологичностью.

Конечно, в бесконтактных системах зажигания применяются не только магнитоэлектрические и генераторные датчики-распределители. В следующий раз мы расскажем о датчиках, основанных на эффекте Холла. В наших планах также беседы о типовых неисправностях и путях их устранения. И, конечно, - рассказ о микропроцессорных системах зажигания.