Зажигание — Энциклопедия японских машин — на Дром

Зажигание — Энциклопедия японских машин — на Дром

Системы зажигания с распределителем
Сигнал NE вырабатывается датчиком положения коленчатого вала (который также называется датчиком скорости двигателя). Сигнал G вырабатывается датчиком положения распределительного вала, который может быть расположен в распределителе или на двигателе. Таким образом достигается согласованная работа всей системы зажигания.

В определенное время в течение компрессионного хода цилиндра электронный блок управления ЕСМ посылает сигнал IGT (зажигание) на воспламенитель. Это включает транзистор в воспламенителе, направляя ток через первичную обмотку катушки зажигания. В оптимальное время для зажигания блок ЕСМ выключает сигнал IGT, а транзистор прерывает прохождение тока через первичную обмотку. Индуцированный ток проходит по проводу катушки, на крышку прерывателя-распределителя, идет через ротор, клемму распределителя, на которую указывает ротор, провод высокого напряжения, свечу зажигания и заземление. Положение ротора определяет цилиндр, который получает искру.

Порядок воспламенения:
Цилиндры идентифицируются следующим образом:
1. Цилиндры V-образного восьми цилиндрового двигателя пронумерованы нечетными цифрами – левый ряд и четными цифрами – правый ряд.

2. Цилиндры V-образного шести цилиндрового двигателя пронумерованы четными цифрами – левый ряд и нечетными цифрами – правый ряд.
3. Расположенные линейно цилиндры пронумерованы последовательно от 1 до 6, цилиндр номер один – впереди.
4. Четырехцилиндровые двигатели нумеруются последовательно, начиная с переднего.
Во многих случаях порядок воспламенения указан на оригинальных колпачках прерывателя-распределителя.

Общий обзор систем прямого зажигания и без распределителя:
Система зажигания без распределителя предполагает отсутствие распределителя. В отсутствии распределителя надежность повышается за счет сокращения количества механических компонентов. Другие преимущества подобной архитектуры:
1. Повышенный контроль вырабатывания искры зажигания. У электрода больше времени для создания достаточного магнитного поля необходимого для образования искры, воспламеняющей воздушно-топливную смесь. Это сокращает количество пропусков вспышки цилиндром.
2. Устранено электрическое вмешательство распределителя. Катушки зажигания можно помещать на или вблизи от свечей зажигания. Это помогает избежать электрических помех и повышает надежность.
3. Повышение контроля периодичности зажигания. В распределителе при слишком большом опережении вторичное напряжение направляется не на тот цилиндр.
Все указанные преимущества сокращают возможность перебоев в зажигании и, следовательно, выхлоп.

Система зажигания без распределителя обычно определяется как система с одной катушкой зажигания и с двумя проводами свечей зажигания для двух цилиндров. В системе зажигания без распределителя используется так называемый метод синхронного зажигания или искра, подаваемая в цилиндр при ходе выпуска (в системах с двухискровыми катушками зажигания).

Система прямого зажигания имеет катушку зажигания, установленную на свече зажигания. Система выпускается в двух вариантах:
1. Независимое зажигание – по одной катушке на цилиндр.
2. Синхронное зажигание – одна катушка на два цилиндра. В этой системе катушка зажигания установлена непосредственно на одной свече зажигания и соединена проводом высокого напряжения с другими свечами зажигания. Искра вырабатывается в обоих цилиндрах одновременно.

Работа без распределителя (синхронное зажигание):
В системе зажигания без распределителя и в системе прямого зажигания, которая использует одну катушку на два цилиндра, применяется так называемый метод синхронного зажигания. В системах синхронного зажигания два цилиндра сопрягаются в соответствии с положением поршня. Это упрощает периодичность зажигания и сокращает необходимость вторичного напряжения.

Например , В 6-цилиндровом V-образном двигателе на цилиндрах 1 и 4 поршни занимают одно и то же положение (оба находятся в верхней и нижней мертвой точке одновременно) и движутся в унисон, но находятся на разных тактах. Когда цилиндр 1 находится на компрессионном ходу, цилиндр 4 – на такте выпуска, и наоборот.

Высокое напряжение, вырабатываемое во вторичной обмотке, подается напрямую на каждую свечу зажигания. В одной из свечей зажигания искра проходит от центрального электрода к боковому электроду, а в другой свече искра проходит от бокового к центральному электроду.

Обычно свечи зажигания в системе такого типа законцованы платиной для устойчивости характеристик зажигания.

Напряжение, необходимое для образования искры, определяется искровым промежутком и давлением сжатия. Если искровой промежуток между обоими цилиндрами равен, для разряда необходимо напряжение, пропорциональное давлению цилиндра. Вырабатываемое высокое напряжение разделяется в соответствии с относительным давлением цилиндров. Цилиндр на ходу сжатия требует и использует больший разряд напряжения, чем на ходу выпуска. Это происходит потому, что цилиндр на ходу выпуска находится примерно под атмосферным давлением, поэтому расход напряжения гораздо ниже.

По сравнению с системой зажигания с распределителем, общий расход напряжения в системе без распределителя практически такой же. В системе зажигания без распределителя потеря напряжения от искрового промежутка между ротором распределителя и клеммой колпачка заменяется потерей напряжения в цилиндре на ходу выпуска.

Система прямого зажигания:
По мере совершенствования в системе прямого зажигания произошли изменения в функционировании и расположении воспламенителя. В системе прямого зажигания с независимым зажиганием может быть один воспламенитель на все цилиндры или по одному воспламенителю на каждый цилиндр. А в системе прямого зажигания с синхронным зажиганием один воспламенитель используется для всех катушек. Ниже представлен общий обзор различных типов систем зажигания, используемых на различных двигателях.

Система прямого зажигания для двигателя 1MZ-FE 94:
Данная система прямого зажигания использует один воспламенитель для всех катушек. Когда включатеся зажигание, сигнал IGF, подаваемый из ECU, проходит низко. Для быстрого отсекания катушка в системе использует диод высокого напряжения. Если Вы подозреваете неисправность катушки, замените ее на новую.

Двигатель 1 MZ-FE с системой прямого зажигания с синхронным зажиганием:
В данной системе используются сигналы IGT для запуска катушек зажигания в определенной последовательности. Когда катушка включена, сигнал IGT проходит низко.

Бесконтактная система зажигания

На моделях с 1996 по 1998 год устанавливалась обычная бесконтактная системы зажигания, состоящая из замка зажигания, аккумуляторной батареи, распределителя и катушки зажигания, электронного контрольного блока (ЕСМ), датчика угла поворота коленчатого вала, свечей зажигания и проводов.

Электронный контрольный блок (ЕСМ) управляет установкой угла опережения зажигания на основании сигналов от датчиков, контролирующих режимы работы двигателя, такие как частота вращения, количество поступающего в двигатель воздуха, температура охлаждающей жидкости и т.п., на всех эксплуатационных режимах. Блок ЕСМ расположен с правой стороны в моторном отсеке.

Эта бесконтактная система зажигания включает индуктивный датчик, расположенный внутри распределителя зажигания, катушку зажигания, закрепленную на впускном коллекторе около распределителя зажигания, и коммутатор, расположенный в моторном отсеке.

На моделях с 1998 по 2001 год коммутатор с катушками зажигания выполнены в виде единого блока, устанавливавшегося на кронштейне, на впускном коллекторе.

На моделях с 2001 года устанавливались блоки коммутатор/катушка зажигания на каждом цилиндре, непосредственно на свечах зажигания, при этом не требовалось применение высоковольтных проводов.

На моделях с 1998 по 2001 год бесконтактная система зажигания состоит из датчика положения распределительного вала, датчика угла поворота коленчатого вала, катушек зажигания (одна катушка на 2 цил.), коммутатора и блока управления двигателем (PCM). Катушка зажигания и коммутатор выполнены в виде единого блока и установлены с передней стороны двигателя. На основании сигналов датчиков положения распределительного вала и угла поворота коленчатого вала, блок управления двигателем идентифицирует цилиндр, и подает управляющий импульс на коммутатор для подачи искры в соответствующий цилиндр. Каждая катушка зажигания фактически состоит из 2-х отдельных высоковольтных обмоток, которые подают искру в два цилиндра каждая (одна к цилиндрам № 1 и 4, а другая к цилиндрам № 2 и 3). Импульс зажигания подается сразу на две свечи зажигания для каждого цикла двигателя, один на такте сжатия, один на такте выхлопа — искра зажигания на такте выпуска не оказывает никакого значения на работу двигателя и поэтому расходуется «вхолостую». Блок управления двигателем (PCM) использует сигналы от различных датчиков, чтобы вычислить требуемый угол опережения зажигания и время накопления энергии в катушке зажигания.

На моделях с 2001 года бесконтактная система зажигания состоит из датчика положения распределительного вала, датчика угла поворота коленчатого вала, блоков катушки зажигания/ коммутатора/ свечи зажигания, установленных на каждом цилиндра и блока управления двигателем (PCM). На основании сигналов датчиков положения распределительного вала и угла поворота коленчатого вала блок управления двигателем идентифицирует цилиндр и подает управляющий импульс на соответствующий блок катушки зажигания/коммутатора/свечи зажигания, а также вычисляет требуемую установку угла опережения зажигания и время накопления энергии в катушке зажигания.

Снятие и установка распределителя зажигания

Распределитель зажигания приводится в движение распределительным валом. Он установлен на головке цилиндров на стороне маховика.

Снятие

Отсоединить кабель массы (-) от аккумуляторной батареи.

Внимание: Вследствие этого стираются записи бортового компьютера, в частности, записи неисправностей и код радиоприемника. Перед отключением аккумуляторной батареи необходимо ознакомиться с содержимым раздела «Снятие и установка аккумуляторной батареи».

Вывернуть два винта и снять крышку распределителя.

Отсоединить от распределителя вакуумный шланг.

Зафиксировать клейкой лентой электрические провода и отсоединить их от распределителя.

Вывернуть крепежные винты.

Вынуть распределитель зажигания из головки цилиндров.

Установка ВМТ первого цилиндра

Для установки распределителя на место необходимо установить поршень первого цилиндра в ВМТ.

Двигатель рабочим объемом 1,3 л и 1,6 л (4A-L, 4A-LC)

Вывернуть свечу зажигания цилиндра №1.

Закрыть пальцем отверстие под свечу зажигания цилиндра №1. Провернуть коленчатый вал по направлению стрелки до совпадения маркировки на шкиве коленчатого вала с маркировкой «0» на крышке зубчатого ремня. Одновременно палец руки должен ощутить давление сжимаемого в цилиндре воздуха. Если давление не ощущается, провернуть коленчатый вал на 360° по направлению часовой стрелки.

Двигатель рабочим объемом 1,6 л (4A-F, 4A-FE)

Провернуть коленчатый вал по направлению часовой стрелки до совпадения метки на шкиве коленчатого вала с маркировкой «0» на крышке зубчатого ремня. Одновременно шлицы в отверстии головки цилиндров под распределитель зажигания должны стоять как показано на рис. Если положение шлицов не соответствует показанному на рисунке, необходимо коленчатый вал провернуть на 360° по часовой стрелке.

Двигатель рабочим объемом 1,6 л (4A-GE, 4A-GEL).

Снять крышку горловины залива масла на крышке головки цилиндров.

Провернуть коленчатый вал по направлению часовой стрелки до совпадения метки на шкиве коленчатого вала с маркировкой «0» на крышке зубчатого ремня. Одновременно отверстие в распределительном валу должно быть видно сквозь горловину заливки масла, как показано на рисунке. Если отверстие не видно, необходимо провернуть коленчатый вал на 360° почасовой стрелке.

Установка

Проверить сальник на опоре распределителя зажигания на наличие повреждений и при необходимости заменить.

Двигатель рабочим объемом 1,3 л с 7/84 г. выпуска, 1,6 л (4A-L, 4A-LC, 4A-GE, 4A-GEL)

Установить на место распределитель, при этом отверстие с цилиндрическим штифтом на шестерне распределителя должно совпадать с маркировкой на опоре распределителя.

Двигатель рабочим объемом 1,3 л с 8/84 г. выпуска, 1,6 л (4A-F, 4A-FE)

Установить на место распределитель. При этом метка на валу распределителя должна совпасть с маркировкой на корпусе распределителя.

Двигатель рабочим объемом 1,3 л с 8/84 г. выпуска: Совместить маркировку на распределителе с выступом на крепежной гайке крышки головки цилиндров. Вставить и завернуть от руки, не затягивая, крепежные винты.

Двигатель рабочим объемом 1,3 л до 7/ 84 г. выпуска и 1,6 л: Распределитель установить таким образом, чтобы резьбовые отверстия находились в центре продольных пазов. Вставить и завернуть от руки крепежные винты, не затягивая их.

Очистить внутреннюю поверхность крышки распределителя. Установить ее на место и привернуть двумя винтами или закрепить двумя защелками.

Подсоединить к аккумуляторной батарее кабель массы (-).

Выставить время на часах, если они есть и ввести охранный код в радиоприемник.

Ремонт и сервисное обслуживание легковых автомобилей

Система зажигания двигателей 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE

Блок электронного управления двигателем двигателей Toyota 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE автомобилей Тойота Королла, Корона, Тойота Карина Е, Кариб, Тойота Селика, Спринтер, Калдина запрограммирован таким образом, чтобы обеспечить оптимальный угол опережения зажигания на различных режимах работы двигателя.

Используя информацию об условиях работы двигателя (частота вращения, температура охлаждающей жидкости и т. д.), микрокомпьютер выдает команду на подачу искрового разряда точно в необходимый момент рабочего цикла двигателя.

Рис.196. Схема размещения элементов системы зажигания на автомобиле с двигателем 4A-FE (АТ190)

1 — главная плавкая вставка 2.0L, 2 — свечи зажигания, 3 — электронный блок управления (для моделей с левым расположением рулевого управления), 4 — объединенный узел зажигания, 5 — диагностический разъем, 6 — электронный блок управления (для моделей с правым расположением рулевого управления), 7 — плавкая вставка АМ2 (30 А).

Блок электронного управления двигателем осуществляет текущий контроль за условиями его работы, используя сигналы соответствующих датчиков.

По этим сигналам блок электронного управления вычисляет необходимый угол опережения зажигания и посылает управляющий сигнал на коммутатор.

Высокое напряжение распределяется по свечам зажигания в соответствии с порядком работы двигателя и вызывает искровой разряд между электродами свечи зажигания, который поджигает топливо-воздушную смесь.

Объединенный узел (блок) зажигания двигателей Toyota 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE автомобилей Тойота Королла, Корона, Тойота Карина Е, Кариб, Тойота Селика, Спринтер, Калдина (блок бесконтактной системы зажигания) включает в себя: коммутатор, катушку зажигания, распределитель искрового разряда по цилиндрам двигателя, а также роторы и индуктивные катушки датчика углового положения коленчатого вала и датчика углового положения распределительного вала.

Коммутатор периодически прерывает первичный ток, идущий от электронного блока управления двигателем (сигнал IGT), и тем самым создает искровой разряд на свечах зажигания.

Кроме того, с целью повышения надежности работы системы зажигания, в момент искрообразования информация об этом (сигнал IGF) поступает на электронный блок управления двигателем.

Катушка зажигания состоит из замкнутого сердечника, первичной обмотки, которая охватывает сердечник, и вторичной обмотки, которая охватывает первичную обмотку. Такая конструкция позволяет создать высокое напряжение, способное вызвать мощный искровой разряд в зазоре между электродами свечи зажигания.

Распределитель зажигания обеспечивает распределение высокого напряжения по свечам зажигания каждого цилиндра в соответствии с порядком работы двигателя.

Индуктивная катушка «NE» с магнитоэлектрическим генератором импульсов позволяет определять угловое положение коленчатого вала, а индуктивная катушка «G» — угловое положение распределительного вала, что необходимо для правильного определения момента зажигания.

Примечание: на некоторых двигателях, например, на 4A-GE (вариант без расходомера воздуха) или 4A-FE (вариант с системой сгорания обедненных смесей) на датчиках углового положения распределительного вала используются две индуктивные катушки «G1» и «G2».

Предупреждения для системы зажигания в работе двигателей Toyota 4A-FE, 5A-FE, 4A-GE, 7A-FE:

— Не оставляйте зажигание включенным более, чем на 10 минут, если двигатель не работает.

— При подключении тахометра к системе зажигания подсоедините рабочий провод тахометра к клемме IG (-) диагностического разъема комплексного электронного блока зажигания, а провода питания — к аккумуляторной батарее.

— Поскольку не все тахометры совместимы с данной системой зажигания, перед использованием тахометра убедитесь в их совместимости.

— Никогда не допускайте прикосновения выводных контактов тахометра с «массой»: это приводит к выходу из строя коммутатора и/или катушки зажигания проверяемого двигателя.

— Не отсоединяйте аккумуляторную батарею на работающем двигателе.

— Убедитесь, что коммутатор надежно соединен с массой автомобиля.

Рис.197. Схема системы зажигания 4A-FE и 7A-FE (АЕ102)

1 — аккумуляторная батарея, 2 — главная плавкая вставка (3.0W для АЕ или 2,0L для AT), 3 — плавкая вставка АМ2 (30 А), 4 — замок зажигания, 5 — свечи зажигания, 6 — объединенный узел зажигания, 7 — ротор и крышка распределителя зажигания, 8 — конденсатор, 9 и 10- ротор и индуктивная обмотка датчика углового положения коленчатого вала, 11 и 12- ротор и индуктивная обмотка датчика углового положения распределительного вала, 13 — катушка зажигания, 14 — коммутатор, 15 — диагностический разъем коммутатора, 16 — электронный блок управления.

Рис.198. Схема системы зажигания 4A-GE без расходомера воздуха)

1 — аккумуляторная батарея, 2 — плавкая вставка АМ2 (30 А), 3 — замок зажигания, 4 — свечи зажигания, 5 — ротор и крышка распределителя зажигания, 6 — катушка зажигания, 7 — коммутатор, 8 — к тахометру, 9 и 10 — ротор и индуктивная обмотка датчика углового положения коленчатого вала, 11 и 12 — ротор и индуктивные обмотки датчика углового положения распределительного вала, 13 — электронный блок управления.