Особенности конструкции и принцип работы бесконтактной системы зажигания ВАЗ 2107

Проблемы с зажиганием в автомобилях семейства «Жигули» возникают довольно часто. Их причины обычно связаны с качеством производства узлов, которые отвечают за искрообразование. Радует лишь одно — большинство поломок системы зажигания можно устранить самостоятельно, ведь «семёрка» не отличается сложностью своей конструкции.

Система зажигания бесконтактного типа

Система зажигания (СЗ) служит для создания импульсного напряжения и своевременного воспламенения горючей смеси в камерах сгорания силового агрегата. Она является основной частью системы энергообеспечения автомобиля.

Эволюция зажигания «семёрки» началась с механизма контактного типа. Его особенностью являлся процесс образования электрического импульса при помощи группы контактов, размещённой в распределителе. Постоянные механические и электрические нагрузки, которым подвергались контакты в такой системе, приводили к тому, что автовладельцам очень часто приходилось их зачищать, менять и регулировать зазор между ними. В принципе, это был единственный существенный недостаток зажигания контактного типа, и водители при возникновении проблем с воспламенением смеси точно знали, что нужно проверять и ремонтировать.

В начале 90-х годов прошлого столетия «семёрки» получили бесконтактное зажигание. Оно сильно облегчило жизнь владельцев этих автомобилей, ведь в его конструкции уже не было никаких подгорающих контактов, требующих постоянной регулировки. На смену им пришёл электронный коммутатор, который не требует никакого обслуживания.

Конструкция системы бесконтактного зажигания и принцип её работы

Бесконтактная система зажигания (БСЗ) ВАЗ 2107 включает:

• электронный (транзисторный) коммутатор;
• трансформаторную катушку (двухобмоточную);
• распределитель (трамблёр) с датчиком Холла, контактной крышкой и бегунком;
• комплект высоковольтных проводов;
• свечи.

Каждый из этих элементов является отдельной деталью и выполняет свои функции независимо от других узлов. Искрообразование в двигателе ВАЗ 2107 с системой зажигания бесконтактного типа происходит по следующему алгоритму:

1. При подаче напряжения на стартер его ротор начинает вращать коленвал, который, в свою очередь, прокручивает вал распределителя с бегунком.
2. Датчик Холла реагирует на это вращение, регистрирует оборот вала трамблёра и передаёт сигнал на коммутатор. Последний, получив сигнал от датчика, отключает ток, поступающий на первичную (низковольтную) обмотку катушки.
3. В момент отключения тока во вторичной обмотке трансформатора возникает мощный импульс напряжения, который по центральному проводу передаётся на бегунок (движущийся контакт), расположенный на конце вала распределителя.
4. Бегунок, двигаясь по кругу, поочерёдно соприкасается с четырьмя неподвижными контактами, расположенными в крышке распределителя. В определённые моменты он передаёт напряжение на каждый из них.
5. Со стационарного контакта ток через высоковольтный провод поступает на свечу зажигания, вызывая искрообразование на её электродах.
   

   В бесконтактной системе зажигания роль прерывателя выполняют датчик Холла и коммутатор

Коммутатор

Коммутатор необходим для создания электрического импульса путём прерывания постоянной подачи тока от аккумулятора на первичную обмотку катушки. В БСЗ ВАЗ 2107 применяется коммутирующее устройство типа 3620.3734. Рабочими элементами в нём выступают обычные биполярные транзисторы, которые обеспечивают размыкание цепи в момент поступления сигнала с датчика Холла.

Коммутатор 3620.3734 построен по простой однопроводной схеме, в которой корпус устройства подключён к «массе» автомобиля и, соответственно, к минусовой клемме аккумуляторной батареи. К преимуществам использования этого узла вместо традиционного прерывателя можно отнести:

• отсутствие необходимости обслуживания и регулировки;
• высокую энергию искры, позволяющую упростить запуск двигателя в холодное время года, а также возможность использования бензина с меньшим октановым числом;
• наличие системы стабилизации, обеспечивающей защиту датчика Холла от перепадов напряжения.

Недостаток у этого коммутатора один — низкое качество производства. Случается, что устройство выходит из строя уже через несколько месяцев эксплуатации. Его конструкция неразборная, следовательно, ремонт невозможен. Именно поэтому умудрённые опытом владельцы «семёрок» и других ВАЗов с бесконтактной системой зажигания возят в своих машинах запасные коммутаторы. Благо, стоит деталь недорого — 400–500 рублей.

Таблица: основные технические характеристики коммутирующего блока типа 3620.3734

Где в «семёрке» находится коммутатор

В зависимости от модификации и года выпуска автомобиля коммутатор в ВАЗ 2107 может иметь разное расположение. Обычно он установлен на брызговике в левой части моторного отсека или же на моторном щите. В любом случае искать его нужно рядом с катушкой зажигания.

Типичные поломки коммутатора

Признаков неисправности у коммутатора всего два: двигатель либо вообще не запускается, либо же запускается, но работает нестабильно. Определить, что именно он вышел из строя, без тщательной диагностики невозможно, так как подобные симптомы могут быть присущи и другим поломкам.

Выход из строя электроники

Чаще всего коммутирующее устройство попросту сгорает. Вернее, перегорает один или несколько его электронных элементов, расположенных внутри. В этом случае искры не будет ни на центральном бронепроводе, идущем от катушки к распределителю, ни на электродах свечей.

Запаздывание сигнала

Бывает и так, что двигатель запускается, но работает с перебоями, перегревается, периодически глохнет. Аналогичные признаки сопровождают множество других неполадок, включая неправильную регулировку карбюратора, поломку бензонасоса, засорение топливопроводов, пробой катушки, высоковольтных проводов и др. Неисправный коммутатор способен вызывать указанные симптомы вследствие искажения формы выходных электрических импульсов. Обычно происходит запаздывание сигнала, которое ведёт к смещению момента искрообразования назад.

Как проверить коммутатор ВАЗ 2107

На станциях технического обслуживания коммутаторы проверяют на специальном стенде с использованием осциллографа. Но, учитывая небольшую стоимость детали, платить за её диагностику на СТО нецелесообразно. В домашних условиях произвести точную проверку коммутирующего устройства не получится, однако есть три варианта, как сделать это без привлечения специалистов:

• с использованием нового коммутатора;
• посредством контрольной лампы;
• при помощи отрезка провода.

Первый вариант подразумевает замену устройства новым или заведомо исправным. Для этого необходимо:

1. Снять «минусовую» клемму с аккумулятора.
2. Отсоединить разъем от проверяемого коммутатора.
3. Подключить разъем к исправному коммутатору.
4. Накинуть клемму на АКБ.
5. Запустить двигатель и проверить его работу.
   

   Для проверки коммутатора проще всего заменить его на время новым или заведомо исправным и запустить двигатель

Если двигатель запустился и стал нормально работать, проблема была именно в коммутаторе.

Для проверки вторым способом потребуется контрольная лампа. Это нехитрое устройство, состоящее из обычной двенадцативольтовой автомобильной лампы и подсоединённых к ней проводов. Диагностика производится следующим образом:

1. Используя ключ на 8 мм, откручиваем гайку на катушке зажигания, которая крепит провод к клемме «К».
2. Подключаем контрольную лампу в разрыв между указанной клеммой и концом снятого провода.
3. Просим помощника сесть за руль и запустить стартер.
   

   Для проверки исправности коммутатора нужно отсоединить провод от контакта «К» и подключить в разрыв цепи контрольную лампочку

При исправном коммутаторе лампа должна мигать. Это свидетельство того, что устройство читает сигналы датчика Холла и периодически разрывает цепь. Если же лампа горит постоянно или не загорается вообще, коммутатор неисправен.

Видео: диагностика коммутатора при помощи лампы

https://youtube.com/watch?v=grcKXKlJd9I

Третий способ наиболее радикальный. Он отлично подойдёт тем водителям, которых неисправность застала в пути, когда под рукой нет ни нового коммутатора, ни контрольной лампы. Для его реализации потребуется только отрезок изолированного провода сечением от 0,5 мм². Порядок действий такой:

1. Отключаем центральный высоковольтный провод от крышки трамблёра.
2. Кладём его на какой-нибудь металлический узел двигателя или кузова таким образом, чтобы контакт жилы находился рядом с «массой».
3. Отсоединяем разъем от датчика Холла на распределителе.
4. Зачищаем концы отрезка провода от изоляции. Один из них втыкаем в центральное отверстие разъёма датчика. Включаем зажигание, не запуская стартера.
5. Другим концом отрезка провода касаемся «массы» автомобиля в любом удобном месте. Если коммутатор исправен, между жилой центрального высоковольтного провода и «массой» будет наблюдаться искрение. В ином случае устройство необходимо заменить.

Видео: проверка коммутатора при помощи отрезка провода

Катушка зажигания

Катушка зажигания выполняет функцию повышающего трансформатора, увеличивая напряжение с 12 вольт до 24 и более киловольт. В автомобилях ВАЗ 2107 с бесконтактным зажиганием применяется катушка типа 27.3705. Такими же трансформаторами оснащались все карбюраторные «Самары».

Таблица: технические характеристики трансформаторной катушки типа 27.3705

Расположение катушки

В «семёрках» катушка зажигания установлена в моторном отсеке слева. Обычно она закреплена на специальном кронштейне под расширительным бачком. Иногда автовладельцы переносят катушку в более безопасное место, например, на моторный щит, чтобы уберечь её от воздействия влаги и технологических жидкостей. Найти катушку можно по центральному высоковольтному проводу, который соединяет её с крышкой трамблёра.

Неисправности катушки и их признаки

Из всех узлов системы зажигания катушка считается наиболее надёжным узлом. Её ресурс неограничен, но случается, что выходит из строя и она. Основные причины неисправности трансформатора — перегорание или замыкание в обмотках. Если такое происходит, искра пропадает вообще, ведь на трамблёр перестаёт подаваться напряжение.

Способы проверки катушки зажигания ВАЗ 2107

Проверить катушку на работоспособность можно двумя методами: грубым и точным. В первом случае необходимо:

1. Отсоединить конец центрального провода от крышки распределителя и вставить в наконечник заведомо исправную свечу зажигания.
2. Положить провод со свечой так, чтобы юбка свечи касалась «массы» автомобиля.
3. Попросить помощника сесть за руль и запустить стартер.
   

   Если при запуске двигателя между электродами свечи появляется искра, значит, катушка зажигания исправна

При исправной катушке между электродами свечи будет наблюдаться искрение. Обратите внимание на саму искру. Она должна быть устойчивой и иметь светло-голубой оттенок. Если же искры нет, необходимо произвести более точную диагностику, так как в этом может быть виновна не только катушка, но и коммутатор, и датчик Холла, и замок зажигания.

Для точной проверки катушки потребуется омметр или мультиметр с функцией измерения сопротивления. Порядок проверки следующий:

1. При помощи ключа на 13 мм откручиваем гайки крепления катушки к кронштейну. Отсоединяем от неё все провода и снимаем с автомобиля.
2. Очищаем корпус от грязи и пыли.
3. Включаем омметр в диапазоне измерений 0–20 Ом.
4. Щупы прибора подключаем к боковым клеммам катушки (выводы обмотки низкого напряжения), смотрим на показания. Они должны быть в пределах 0,45–0,5 Ом.
   

   При подключении щупов к крайним клеммам катушки мультиметр должен показывать сопротивление 0,45–0,5 Ом
5. Для проверки целостности вторичной обмотки один щуп омметра подключаем к центральному выводу, а второй — к клемме с маркировкой «+Б». Переключаем прибор в диапазон 0–20 кОм и смотрим на показания. У рабочей катушки сопротивление вторичной обмотки должно быть в пределах 5–5,5 кОм.
   

   Сопротивление между центральным выводом и клеммой «+Б» у исправной катушки должно находиться в пределах от 5 до 5,5 кОм

Если показания прибора отличаются от указанных, катушку необходимо заменить.

Распределитель зажигания

Распределитель зажигания (трамблёр) предназначен для передачи импульсов тока высокого напряжения, которые поступают с катушки, на свечи. Трамблёр состоит из:

• алюминиевого корпуса;
• вала;
• датчика Холла;
• вакуумного и центробежного регуляторов угла опережения зажигания;
• бегунка;
• крышки с четырьмя неподвижными контактами.

В «семёрках» с бесконтактным зажиганием применяются распределители типа 38.3706.

Таблица: технические характеристики трамблёра типа 38.3706

Где находится трамблёр в ВАЗ 2107

Распределитель зажигания вмонтирован в левую часть блока цилиндров двигателя. Его вал приводится в действие шестернёй привода вспомогательных агрегатов. Количество оборотов вала трамблёра напрямую зависит от скорости вращения коленвала.

Неисправности трамблёра ВАЗ 2107 и их признаки

К наиболее распространённым поломкам распределителя «семёрки» можно отнести:

• подгорание неподвижных контактов крышки;
• механическое повреждение или электрический пробой крышки;
• подгорание бегунка.

Что касается симптомов, то для перечисленных неполадок они будут аналогичны:

• нестабильная работа двигателя;
• снижение мощностных характеристик силовой установки;
• повышенный расход горючего.

Чтобы диагностировать основные поломки трамблёра, его не нужно снимать с двигателя. Достаточно отсоединить от крышки высоковольтные провода и отстегнуть две защёлки, которые крепят её к корпусу. Сняв крышку и осмотрев контакты с бегунком, вы сможете визуально оценить их состояние и сделать вывод о том, насколько они пригодны к дальнейшей работе. Если контакты невозможно зачистить, крышка устройства подлежит замене. Стоит такая деталь порядка 200 рублей. Бегунок обойдётся вдвое дешевле.

Бронепровода

Провода высокого напряжения служат для передачи импульсного напряжения от катушки зажигания на неподвижные контакты крышки трамблёра, а оттуда на центральные электроды свечей. В ВАЗ 2107 пять таких проводов. Конструктивно каждый из них состоит из токопроводящей жилы, нескольких слоёв изоляции (ПВХ или силикон) и наконечников.

Неисправности проводов

У бронепроводов может быть всего три неисправности:

• пробой изоляционного слоя;
• обрыв токонесущей жилы;
• износ жилы.

Выход из строя одного или нескольких одновременно высоковольтных проводов сопровождается такими симптомами:

• «троение» мотора;
• затруднённый его пуск;
• падение мощности силового агрегата;
• увеличение количества потребляемого топлива.

Как проверить провода высокого напряжения

Проверка бронепроводов заключается в определении целостности их изоляции и установлении сопротивления токопроводящих жил. Чтобы оценить состояние изоляционного слоя, достаточно снять провода, очистить их от грязи и осмотреть, прокручивая и сгибая в руках. Если во время такой проверки будет обнаружено, что хоть один из них имеет трещины, сильные потёртости, следы электрического пробоя, следует заменить весь комплект.

Длительная эксплуатация проводов высокого напряжения приводит к износу токопроводящей жилы, вследствие чего изменяется её сопротивление в большую или меньшую сторону. Естественно, это сказывается на величине передаваемого напряжения и энергии искры.

Процесс измерения сопротивления проводов следующий:

1. Включаем омметр, переводим его в диапазон 0–20 кОм.
2. Подсоединяем щупы прибора к концам токопроводящей жилы.
3. Смотрим на показания омметра. Исправные провода в зависимости от производителя и срока эксплуатации могут иметь сопротивление в пределах 3,5–10 кОм. Если показатели другие — меняем провода комплектом.
   
   

   Сопротивление жилы должно быть в пределах 3,5–10 кОм

Видео: проверка бронепроводов

Свечи

Задача свечи зажигания — формирование мощной электрической искры для воспламенения топливно-воздушной смеси. Основу конструкции свечи составляют:

• центральный электрод, через который поступает ток высокого напряжения;
• керамический изолятор;
• резьбовая часть (юбка);
• боковой электрод.

Какие свечи применяются в БСЗ ВАЗ 2107

В электронной БСЗ рекомендуется использовать свечи следующих производителей и типов:

• А17ДВ и их модификации (Россия, г. Энгельс, ЗАЗС);
• BP-6 E (Япония, NGK);
• W20-EP (Япония, DENSO);
• L15Y (Чехия, BRISK);
• W-7D (BERU Германия, BERU).
  

  Междуэлектродный зазор у свечей для БСЗ должен быть в пределах 0,7–0,8 мм

Таблица: основные характеристики свечей зажигания БСЗ

Установка электронного БСЗ вместо контактного

Сегодня встретить «семёрку» с контактным зажиганием — большая редкость. С поступлением в продажу коммутаторов, трамблёров и катушек для электронных систем искрообразования владельцы классики стали массово переоборудовать свои машины.

Что входит в комплект БСЗ

Процесс переделки контактной системы в электронную довольно простой, к тому же недорогой. Стоимость комплекта электронного зажигания для ВАЗ 2107 составляет порядка 2500 рублей. В него входят:

• транзисторный коммутатор типа 3620.3734 с разъёмом;
• катушка 27.3705;
• бесконтактный трамблёр типа 38.3706;
• соединительные провода.
  

  Элементы бесконтактной системы зажигания можно приобрести как комплектом, так и по отдельности

Кроме того, потребуются свечи (лучше новые) с зазором 0,7–0,8 мм и комплект проводов высокого напряжения. Катушка типа Б-117А (используется в бесконтактной системе) не подходит для электронного зажигания. Её характеристики не соответствуют параметрам другого оборудования цепи.

Видео: обзор элементов БСЗ на «классику»

Необходимые инструменты

Для выполнения работы потребуются:

• гаечные ключи на 8, 10 и 13 мм;
• отвёртка с крестовидным лезвием;
• дрель;
• свечной ключ;
• ключ на 36 мм или с храповым механизмом для прокручивания коленвала;
• саморезы;
• пассатижи.
  

  Для проворачивания коленвала удобнее использовать специальный ключ с храповым механизмом

Порядок выполнения работ

Работы по переоборудованию системы зажигания в бесконтактную выполняются в следующем порядке:

1. Отсоединяем клеммы от аккумулятора. Снимаем АКБ, убираем её в сторону.
2. Снимаем колпачки высокого напряжения с крышки трамблёра и со свечей.
3. При помощи специального ключа выкручиваем все свечи. Вкручиваем на их место новые.
   

   Для замены свечей на новые потребуется специальный ключ
4. Используя дрель, сверлим на левом брызговике или на моторном щите отверстия для крепления коммутатора.
5. Крепим коммутатор к кузову автомобиля при помощи саморезов.
   

   Коммутатор можно установить либо на левом брызговике, либо на моторном щите
6. Демонтируем крышку распределителя.
7. Прокручиваем коленчатый вал, накинув ключ на гайку крепления его шкива, до того момента, пока бегунок распределителя не будет нацелен на свечу первого цилиндра, а метка на шкиве — указывать на средний отлив на крышке привода ГРМ.
   

   Метка в виде вертикального утолщения должна быть совмещена со средней риской на крышке привода ГРМ
8. Используя ключ на 13 мм, отпускаем гайку крепления распределителя.
   

   Трамблёр крепится при помощи одной гайки под ключ на 13 мм
9. Снимаем с трамблёра вакуумный шланг и отключаем все провода.
   

   Вакуумный шланг надет на штуцер регулятора зажигания
10. Извлекаем старый трамблёр из его посадочного места.
11. Снимаем крышку у нового распределителя.
12. Примеряя его на место старого, рукой вращаем бегунок до тех пор, пока он не будет направлен в сторону первого цилиндра.
13. Устанавливаем новый трамблёр, наживляем гайку, но не закручиваем её полностью.
    

    При установке трамблёра бегунок должен указывать на первый цилиндр
14. Подключаем к новому трамблёру разъёмы проводов и шланг вакуумного регулятора.
15. Демонтируем старую катушку зажигания, открутив гайки её крепления ключом на 13 мм. Отключаем от неё все провода.
16. Устанавливаем новую катушку на место.
17. Подключаем разъём со жгутом проводов к коммутатору.
18. Зачищаем концы проводов. Производим монтаж цепи:
    • чёрный провод от коммутатора надёжно крепим к «массе» при помощи самореза или винта;
    • красный провод подключаем к клемме «К» на катушке. Сюда же крепим и коричневый провод от тахометра;
    • синий провод от коммутатора и голубой с чёрной полосой подсоединяем к клемме «+Б» на катушке.
      

      Красный и коричневый провода подключаются к выводу «К», синий и голубой с чёрным — к выводу «+Б»
19. Устанавливаем крышку трамблёра, закрепляем её. Подключаем новые высоковольтные провода к крышке и свечам.
20. Пробуем запустить двигатель. Если получилось, значит, всё сделано правильно. В ином случае проверяем цепь зажигания и надёжность подключения её элементов.

Видео: установка БСЗ на «классический» ВАЗ

Настройка зажигания ВАЗ 2107

После установки новых узлов системы рекомендуется проверить правильность установки момента зажигания и угла его опережения. В случае необходимости нужно произвести их регулировку.

Настройка момента зажигания предполагает выставление шкива коленчатого вала по меткам, а также регулировку положения вала распределителя. Порядок работ следующий:

1. Определяемся с тем, какое топливо будет использоваться в автомобиле. Если это бензин с октановым числом ниже 92, ориентируемся на первый отлив на крышке привода газораспределительного механизма. Во всех других случаях наш ориентир — вторая (средняя) метка.
   

   Штатный двигатель ВАЗ 2107 рассчитан на бензин АИ-92, поэтому метку коленвала нужно выставлять на второй отлив
2. Ключом на 36 мм проворачиваем коленвал до точного совпадения метки на его шкиве с выбранным отливом на крышке.
3. Переходим к моторному отсеку. Ранее мы установили трамблёр, но полностью его не зафиксировали. Снимаем крышку с устройства. Если бегунок устройства не указывает на свечу первого цилиндра, аккуратно проворачиваем весь распределитель до наиболее точного совпадения.
4. Дальше нам понадобится контрольная лампа. Один её провод подключаем к выводу «К» катушки, второй — к «массе». Включаем зажигание, смотрим на лампу. Если она горит, медленно прокручиваем корпус распределителя влево, пока лампа не погаснет. Когда это случится, опять же, медленно вращаем трамблёр по часовой стрелке до момента её загорания.
   

   Положение трамблёра в момент включения и выключения лампы соответствует установке правильного момента зажигания
5. Затягиваем гайку крепления распределителя ключом на 13 мм. Крепим крышку. Проверяем работу двигателя.

На этом этапе, в принципе, регулировка зажигания может быть закончена. Все основные работы сделаны. Однако для более точной настройки момента искрообразования желательно проверить, как ведёт себя двигатель автомобиля в дороге: как набирает обороты, достаточна ли мощность и т. п.

Точная регулировка зажигания в условиях СТО производится с использованием стробоскопа. Нам же он не понадобится, мы все сделаем на слух. Алгоритм регулировки такой:

1. Выезжаем на безопасный участок ровной дороги с низкой интенсивностью движения.
2. Разгоняем автомобиль до 60–70 км/час.
3. Включаем четвёртую передачу.
4. Резко давим на педаль газа, вжимая её в пол. Держим её так 3–4 секунды. Если двигатель при этом «захлёбывается», появляется провал — наше зажигание запаздывает. В этом случае останавливаемся, поднимаем капот, отпускаем гайку трамблёра и проворачиваем его немного вправо. Повторяем процедуру до тех пор, пока двигатель не станет чётко отзываться на нажатие педали. При правильной настройке зажигания в момент нажатия на газ слышен краткосрочный звон пальцев поршней, прекращающийся после одной-двух секунд.
5. Если же двигатель не «захлёбывается», а реагирует нормально, но при этом звон пальцев становится постоянным, зажигание нужно сделать более поздним путём проворачивания трамблёра против часовой стрелки.

На практике такой настройки более чем достаточно для обычной эксплуатации машины, но после замены элементов системы зажигания не будет лишним осуществить и регулировку карбюратора, подстроив его под новые параметры искры.

Как видите, ничего сложного ни в конструкции, ни в монтаже, ни в регулировке бесконтактного зажигания нет. Именно благодаря этому оно и заслужило доверие владельцев отечественной «классики».