—Алло, редакция? Посоветуйте что-нибудь: за полгода уже третий коммутатор на «Волге» меняю!
Когда подобные звонки стали раздаваться чуть ли не каждый день, необходимость «разборки» стала очевидной. Действительно, с какой стати система зажигания столь знакомых «402-х» моторов вдруг стала капризничать на новеньких «волжанках»?
Прежде чем хвататься за осциллограф и паяльник, совершим краткий, но совершенно необходимый
«Волга» всегда отличалась самобытностью. Освоив еще в середине восьмидесятых бесконтактное зажигание, она при этом предпочла датчику Холла вращающийся магнит и неподвижную обмотку статора. Такое решение потребовало коммутатор, совершенно не похожий на «восьмерочный». В результате под «волжскими» капотами материализовалась схема, приведенная на рис.1.
Система отвечала принципу «проще некуда». При вращении магнита в обмотке формируется сигнал, похожий на синусоиду — вспомним школьные уроки физики. При низком уровне сигнала коммутатор подключает первичную обмотку катушки зажигания к бортовой сети, а при высоком — отключает. Величина тока в катушке его совершенно не волнует — он упрямо работает по принципу выключателя: «открыл — закрыл». А поскольку сопротивление первичной обмотки катушки Б116 всего 0,43 Ом, то при ее непосредственном подключении к бортовой сети сила тока достигнет 30 А — ни катушка, ни коммутатор в таком режиме не протянут и минуты. Чтобы не случилось беды, между коммутатором и катушкой подключают дополнительный резистор номиналом примерно 1,2 Ом.
Упомянутый резистор — типичный паразит: толку от него никакого. Греется, как утюг, отбирая у бортсети драгоценные ватты и амперы. Когда-то давно он присутствовал во всех катушках зажигания с единственной целью — при пуске мотора его закорачивали, пытаясь таким образом компенсировать «просадку» напряжения аккумулятора. Кроме того, самые умные из резисторов при нагревании увеличивают сопротивление, снижая таким образом ток, — их называют вариаторами.
С появлением VAZ 2101 стало ясно, что современный мотор в подобных поблажках не нуждается — в тольяттинской прописке резистору отказали. А вот прогнать его из Нижнего Новгорода оказалось сложнее. Мало того, на «Волге» стоит не простой резистор, а двухсекционный! Первая секция закорачивается при пуске — это понятно, «402-му» двигателю нужно помочь. Вторая секция включена постоянно — прямо скажем, не лучшее инженерное решение.
Изгнание резистора из бесконтактного зажигания «Волги» затянулось на добрый десяток лет. Наконец, вместо коммутатора типа 13.3734 под капотом GAZ 31029/">GAZ 31029 появился почти такой же с виду 131.3734, а желтенькая коробочка с тремя клеммами исчезла. Неудивительно, что даже специалисты-электрики поначалу пожимали плечами, а вокруг нового изделия поползли слухи, один загадочнее другого. Доводилось слышать, что резистор "спрятали" внутрь коммутатора, что его "изъяли" по рацпредложению для экономии, а также то, что зловредные детальки просто не завезли на конвейер. Неудивительно, что многие горе-умельцы начали исправлять "ошибку" завода самостоятельно, возвращая резистор "на место".
Между тем новый коммутатор на порядок умнее старого. Он автоматически поддерживает величину тока в первичной обмотке. Для этого в цепи транзистора установлено маленькое, но очень важное индикаторное сопротивление, падение напряжения на котором отслеживает специальная микросхема. Если ток мал, микросхема «приоткрывает» транзистор, если велик — «закрывает» его. Эта же микросхема экономит электроэнергию, подключая катушку к бортсети впритык по времени, чтобы к моменту искрообразования та успела накопить нужную энергию. Наконец, при остановленном двигателе новый коммутатор отключит катушку совсем. В результате несмотря на то, что вместо резистора-вариатора теперь отдувается сам транзистор, рассеиваемая на полупроводниках мощность снизилась.
Интересный факт: при попытке подключить последовательно с катушкой упомянутый резистор 1402.3729 мощность, рассеиваемая на коммутаторе, не снизится, а возрастет! Причина проста — резистор увеличивает «постоянную времени» системы, а потому для достижения нужного тока разрыва коммутатору придется поработать подольше (рис. 2). А зачем оказывать машине «медвежью услугу»?
Итак, почему же владельцы новых GAZ 3110, выбравшие старый добрый «402-й» мотор взамен непредсказуемого «406-го», обрели при этом не спокойствие, а головную боль. Неужели можно заблудиться в трех соснах — коммутатор, катушка, резистор?
Справочная литература подсказала, что в системе зажигания «Волги» могут применяться коммутаторы трех типов: 131.3734, 90.3734 и 94.3734. Рынок внес поправку — наша коллекция пополнилась изделием с длинным названием 468 332 008 АНАЛОГ 131.3734. Кроме того, услужливые продавцы как бы невзначай предложили устаревшие 13.3734, 13.3734–01, а также еще одно странное изделие — 468 332 007 АНАЛОГ 13.3734. Катушек зажигания оказалось меньше — к старинной Б116 добавилась современная 31.3705. Резистор 1402.3729 особых изменений не претерпел.
Остается решить простую задачку — из семи коммутаторов, двух катушек и одного резистора составить бригаду, способную управлять зажиганием «Волги» и не испытывать взаимной аллергии.
Сначала разберемся с катушками. Электрические параметры Б116 и 31.3705 практически совпадают, поэтому на «Волге» может ездить любая из них. В то же время маслонаполненная «старушка» Б116 обладает более высокой живучестью при перегревах и прочих неприятностях, а потому отправлять ее на пенсию не стоит.
Коммутаторы разобьем на две группы — «старые» и «новые». «Старые» (фото 1–3) не умеют регулировать время нарастания тока в катушке, «новые» (фото 4–7) должны уметь все.
Из «старичков» самым «твердым искровцем» оказался старооскольский (фото 1) — продуманная и опробованная конструкция. Ульяновское изделие (фото 2) с виду почти такое же, но хуже. Что касается другого «ульяновца» (фото 3), это — полный провал. Те, кто изготовил корпус коммутатора из пластмассы, обрекли силовой транзистор (кстати, он без маркировки) на мученическую смерть в медленном огне: площадь теплоотвода сократилась втрое.
Переходим к «современникам». Старооскольские традиции передаются по наследству — к коммутатору 131.3734 (фото 4) претензий нет. Прослеживается наследственность и в Ульяновске (фото 5), однако здесь радоваться нечему. К отвратительному теплоотводу добавилась пародия на индикаторное сопротивление в виде печатного проводника на плате. Калужский коммутатор (фото 6) сделан добросовестно. Индикаторное сопротивление — покупное, со стабильной характеристикой. Древний «чебоксарец» (фото 7) откровенно не понравился. Индикаторное сопротивление — в виде неряшливой спирали из тонкого медного провода. Ремонтопригодность плохая — винты припаяны к плате. А вертикально установленные элементы запросто могут отвалиться при тряске.
Таким образом, из четырех «современников» на «Волге» могут кататься двое — «староосколец» (фото 4) и «калужанин» (фото 6). Резистор 1402.3729 им противопоказан, а катушка может быть любой — как Б116, так и 31.3705. К сожалению, под капоты нынешних «волжанок» периодически просачивается откровенная халтура, безжалостно убивающая воспоминания о некогда безотказном автомобиле.
Рис. 1. Классическая схема бесконтактного зажигания «Волги»: 1 — датчик-распределитель; 2 — коммутатор; 3 — добавочный резистор; 4 — катушка зажигания.
Рис. 2. График нарастания тока в катушке с добавочным резистором и без него. Заштрихованная область — это и есть перегрев коммутатора.
Фото 1. Коммутатор 13.3734–01 (Старый Оскол). Родоначальник систем бесконтактного зажигания для «Волги». Своего рода эталон — расположение компонентов тщательно продумано, теплоотвод от силового транзистора хороший. Применим только с добавочным резистором. Ток разрыва — 6,5 А.
Фото 2. Коммутатор 13.3734 (Ульяновск). «Двойник» старооскольского «дедушки». Расположение компонентов с точки зрения вибро- и ударопрочности несколько хуже, но в целом — приемлемо. Выбор силового транзистора неудачен. Применим только с добавочным резистором. Ток разрыва — 6,5 А.
Фото 3. Коммутатор 468 332 007 АНАЛОГ 13.3734 (Ульяновск). Иллюстрация к поговорке «Лучшее — враг хорошего». Для элементов почему-то не хватило места на одной стороне платы — пришлось использовать «изнанку». Тепловой режим транзистора катастрофический. Применим только с добавочным резистором. Ток разрыва — 6,5 А.
Фото 4. Коммутатор 131.3734 (Старый Оскол). Добротное изделие с продуманным расположением элементов и хорошим теплоотводом от транзистора. Индикаторный резистор — нихромовая спираль из двух-трех витков. Применяется без добавочного резистора. Ток разрыва — 7,3 А.
Фото 5. Коммутатор 468 332 008 АНАЛОГ 131.3734 (Ульяновск). Очень тяжелый тепловой режим транзистора. Индикаторный резистор в виде печатного проводника на плате не обеспечивает точной регулировки тока разрыва. Очень неудачно расположены элементы, неграмотно сделана проводка. Применяется без добавочного резистора. Ток разрыва — 6,6 А.
Фото 6. Коммутатор 90.3734 (Калуга). Лучший в своем классе. Индикаторный резистор — покупной, со стабильной характеристикой. Прекрасный теплоотвод от силового транзистора зарубежного производства. Высокая вибро- и ударопрочность конструкции. Применяется без добавочного резистора. Единственный прокол — слишком большой ток разрыва: 9,8 А катушка может не выдержать.
Фото 7. Коммутатор 94.3734 (Чебоксары). Ухудшенная копия старооскольского 131.3734. Индикаторный резистор — спираль из медного провода, сопротивление которой сильно зависит от температуры. Низкая ремонтопригодность. Плохая вибро- и ударопрочность. Применяется без добавочного резистора. Ток разрыва — 6,8 А.
Катушки зажигания — «старая» Б116 и «новая» 31.3705.
Как подключить катушку
Катушка зажигания – трансформатор, работа которого направленная на повышение постоянного тока. Основная его задача – генерация высоковольтного тока, без которого не возможен поджог топливной смеси. Ток от аккумулятора поступает на первичную обмотку. Состоит она из ста и более витков медной проволоки, которая изолирована специальным веществом. К краям подводится низковольтное напряжение (двенадцать вольт). Края подведены к контактам на ее крышке. На вторичной количество витков гораздо больше (до тридцати тысяч) и проволока намного тоньше. На вторичной создается высокое напряжение (от двадцати пяти до тридцати тысячи Вольт) за счет толщины и количества витков.
Подсоединяется она так: контакт вторичного контура соединяется с минусовым контактом первичного, а второй контакт обмотки подсоединяется к нейтральной клемме на крышке, именно этот провод является передатчиком высокого напряжения. К этому выводу подсоединяется высоковольтный провод, другой край которого подсоединяется к нейтральной клемме на крышке. Чтобы создать большую силу магнитного поля, между обмотками расположен железный сердечник. Вторичная обмотка располагается внутри первичной.
Конструктивно катушка зажигания состоит из следующих элементов:
- Изолятор;
- Корпус;
- Бумага изоляционная;
- Обмотка (первичная и вторичная);
- Изоляционный материал между обмоток;
- Клемма вывода первичной обмотки;
- Винт контактный;
- Клемма центральная;
- Крышка;
- Клемма вывода на первичной и вторичной обмотках;
- Пружина центральной клеммы;
- Каркас первичной обмотки;
- Наружная изоляция на первичной обмотке;
- Крепежная скоба;
- Наружный магнитопровод и сердечник.
Итак, вкратце о принципе работы.
На вторичной обмотке возникает ток высокого напряжения, а в этот момент на первичной проходит низкий ток. Таким образом, возникает магнитное поле, в результате чего на вторичной обмотке появляется импульс тока высокого напряжения. В момент, когда нужно создать искру, контакты прерывателя зажигания размыкаются, и в этот момент происходит размыкание цепи на первичной обмотке. На центральный контакт крышки поступает высоковольтный ток и устремляется в контакт, возле которого расположен бегунок.
Схема подключения достаточно простая для специалиста, но в ней легко запутаться новичку.
Выполняя подключение катушки к системе зажигания автомобиля, в принципе, у вас не должно возникнуть никаких затруднений, в том случае, когда при предварительном демонтаже вы обозначили или запомнили какие провода куда подключаются. Если же вы этого не сделали, то я расскажу, как это сделать. Подсоединение выполняется следующим образом: к положительной клемме нужно подключить коричневый провод. Обычно, положительная клемма обозначается «+», но если вы не наблюдаете знака, то вам нужно самостоятельно ее найти. Для этого можно воспользоваться индикаторной отверткой. Я думаю, что пользоваться ее вы умеете. Важно, прежде чем подключать, почистите все контакты и проверьте провода на исправность. Ко второй клемме (клемме «К») подключается черный проводок. Этот провод связанный с распределителем напряжения (трамблером).
Схема связки нескольких элементов выглядит следующим образом. К бортовой сети подключается один из концов катушки. Второй конец подключается к следующей, и таким образом подключается каждая до последней. Оставшийся свободный контакт последней катушки нужно подключить к трамблеру. А к коммутатору напряжения подключается общая точка. После того как все крепежные болты и гайки будут хорошо затянуты, можно считать замену выполненной.
Несколько важных советов перед заменой и подключением. В случае, когда вы для себя определили, что проблемой неисправности зажигания является именно катушка, то лучше сразу же приобрести новую и подключить ее (схема указана выше). Таким вы точно будете уверены, что теперь проблем с ней нет, так как она абсолютно новая.
В случае обнаружения вами на поверхности неких дефектов, то лучше ее сразу заменить. В противном случае она поработает еще некоторое время и вам снова придется вернуться к этой теме. Лучше перестраховаться заранее, чтобы не остановиться где-нибудь на дороге. Ведь зажигание автомобиля требует не прощает ошибки и халатность.
Во время ремонта автомобиля, особенно когда речь идет о системе зажигания, необходимо быть предельно аккуратным в действиях. Так как можно столкнуться с высоковольтными проводами. Поэтому при провождении замены или выполнении ремонта нужно соблюдать правила техники безопасности.
Видео “Схема подсоединения катушки зажигания”
На записи показано как можно самостоятельно подсоединить катушку.
Источник: