電子点火システム

私たちが古い古典に直面しているとしても、車は非常に複雑なシステムです。 車両の装置には、相互作用する多数のメカニズム、アセンブリ、およびシステムが含まれており、商品や乗客の輸送に関する作業を実行できます。

車のダイナミクスを提供する重要なユニットはモーターです。 ガソリンを動力源とする内燃機関は、スクーターであっても、車種に関係なく、点火システムを搭載します。 ディーゼルユニットの動作原理は、高圧縮で加熱された空気の一部にディーゼル燃料が噴射されるため、シリンダー内のVTSが点灯するという点で異なります。 どのモーターが優れているかについて読んでください。 別のレビューで.

ここでは、点火システムにさらに焦点を当てます。 キャブレターICEには装備されます 連絡先 または 非接触型決済..。 それらの構造と違いについては、すでに別の記事があります。 電子機器の開発と車両への段階的な導入により、現代の自動車はより改良された燃料システムを受け取りました（噴射システムの種類について読んでください） ここで）、および改良された点火システム。

電子点火システムとは何か、それがどのように機能するか、混合気の点火におけるその重要性、および自動車のダイナミクスを検討してください。 この開発の不利な点も見てみましょう。

電子点火システムとは

接触および非接触システムで、火花の生成と分配が機械的および部分的に電子的に実行される場合、このSZは排他的に電子タイプです。 以前のシステムも部分的に電子デバイスを使用していますが、それらには機械的要素があります。

たとえば、接点SZは、コイル内の低電圧電流の切断と高電圧パルスの生成をアクティブにする機械的信号遮断器を使用します。 また、回転スライダーを使用して対応するスパークプラグの接点を閉じることによって機能するディストリビューターも含まれています。 非接触システムでは、機械式ブレーカーが、以前のシステムと同様の構造を持つディストリビューターに取り付けられたホールセンサーに置き換えられました（その構造と動作原理の詳細については、以下を参照してください）。 別のレビューで).

マイクロプロセッサベースのタイプのSZも非接触と見なされますが、混乱を招かないように、電子と呼ばれます。 この変更では、機械要素はありませんが、スパークプラグにスパークを供給する必要がある瞬間を決定するためにクランクシャフトの回転速度を固定し続けます。

現代の自動車では、このSZはいくつかの重要な要素で構成されており、その作業はさまざまな値の電気インパルスの作成と分配に基づいています。 それらを同期させるために、以前のシステム変更には存在しない特別なセンサーがあります。 これらのセンサーのXNUMXつはDPKVであり、その周りに 別の詳細記事.

多くの場合、電子点火は、燃料、排気、冷却などの他のシステムの動作と密接に関連しています。 すべてのプロセスはECU（電子制御ユニット）によって制御されます。 このマイクロプロセッサは、特定の車両のパラメータ用に工場でプログラムされています。 ソフトウェアまたはアクチュエーターに障害が発生した場合、コントロールユニットはこの誤動作を修正し、対応する通知をダッシュ​​ボードに発行し​​ます（ほとんどの場合、エンジンアイコンまたはチェックエンジンの刻印です）。

コンピュータ診断の過程で特定されたエラーをリセットすることにより、いくつかの問題が取り除かれます。 この手順はどうなるか、読んでください ここで..。 一部の車では、標準の自己診断オプションを使用できます。これにより、問題が正確に何であるか、および自分で修正できるかどうかを判断できます。 これを行うには、対応するメニューオンボードシステムを呼び出す必要があります。 これがいくつかの車でどのように行われることができるか、それは言います 別々に.

電子点火システムの価値

点火システムのタスクは、単に空気とガソリンの混合物に点火することではありません。 そのデバイスには、それを実行する方がよい最も効果的な瞬間を決定するいくつかのメカニズムが含まれている必要があります。

パワーユニットがXNUMXつのモードでのみ動作する場合、最大効率はいつでも削除される可能性があります。 しかし、この種の機能は実用的ではありません。 たとえば、モーターはアイドル状態にするために高回転を必要としません。 一方、車に荷を積んだり速度を上げたりするときは、ダイナミクスを上げる必要があります。 もちろん、これは低速と高速を含む多数の速度のギアボックスで達成できます。 ただし、このようなメカニズムは複雑すぎて、使用するだけでなく、維持することもできません。

これらの不便さに加えて、安定したエンジン速度では、メーカーは軽快でパワフルであると同時に経済的な車を生産することはできません。 これらの理由から、単純なパワーユニットでさえ、特定の場合に自分の車がどのような特性を持つべきかをドライバーが独自に決定できるようにする吸気システムが装備されています。 たとえば、渋滞で目の前の車まで運転するためにゆっくりと運転する必要がある場合は、エンジン速度を下げます。 しかし、たとえば、長い登りの前や追い越しのときなど、急加速するには、ドライバーはエンジン速度を上げる必要があります。

これらのモードを変更する問題は、混合気の燃焼の特異性に関連しています。 標準的な状況では、エンジンがロードされておらず、マシンが停止している場合、ピストンが上死点に達した瞬間にスパークプラグによって生成されたスパークからBTCが点灯し、圧縮ストロークを実行します（すべてのストロークに対して） 4ストロークおよび2ストロークエンジンの 別のレビューで）。 しかし、たとえば車両が動き始めるなど、エンジンに負荷がかかると、混合気はピストンのTDCで、または数ミリ秒後に点火し始めるはずです。

慣性力により速度が上がると、ピストンが基準点をより速く通過し、混合気の点火が遅すぎます。 このため、スパークは数ミリ秒早く開始する必要があります。 この効果は点火時期と呼ばれます。 このパラメータの制御は、点火システムのもうXNUMXつの機能です。

この目的のための最初の車では、特定の状況に応じてドライバーが独自にこのUOZを変更することにより、輸送コンパートメントに特別なレバーがありました。 このプロセスを自動化するために、XNUMXつのレギュレーターが接触点火システムに追加されました：真空と遠心力。 同じ要素がより高度なBSZに移行されました。

各コンポーネントは機械的な調整のみを行ったため、その効果は限られていました。 ユニットを希望のモードに正確に調整するには、電子機器が必要です。 このアクションは完全にコントロールユニットに割り当てられています。

マイクロプロセッサベースのSZがどのように機能するかを理解するには、まずそのデバイスを理解する必要があります。

インジェクションエンジンの点火システムの構成

インジェクションエンジンは、以下で構成される電子点火を使用します。

• コントローラ;
• クランクシャフトポジションセンサー（DPKV）;
• 歯付きプーリー（高電圧パルスの形成の瞬間を決定するため）;
• 点火モジュール;
• 高電圧線;
• 点火プラグ。

重要な要素を個別に見てみましょう。

点火モジュール

イグニッションモジュールは、XNUMXつのイグニッションコイルとXNUMXつの高電圧スイッチキーで構成されています。 点火コイルには、低電圧電流を高電圧パルスに変換する機能があります。 このプロセスは、一次巻線の突然の切断が原因で発生します。これにより、近くの二次巻線に高電圧電流が誘導されます。

空気/燃料混合物に点火するためにスパークプラグで十分な放電を生成するには、高電圧パルスが必要です。 イグニッションコイルの一次巻線を適切なタイミングでオン/オフするには、スイッチが必要です。

このモジュールの動作時間は、モーター速度の影響を受けます。 このパラメータに基づいて、コントローラはイグニッションコイル巻線のオン/オフ速度を決定します。

高電圧点火ワイヤー

名前が示すように、これらの要素は、点火モジュールからスパークプラグに高電圧電流を運ぶように設計されています。 これらのワイヤは、断面積が大きく、すべての電子機器の中で最も絶縁性が高くなっています。 各ワイヤーの両側には、キャンドルとモジュールの接触アセンブリとの最大接触面積を提供するラグがあります。

ワイヤーが電磁干渉を形成するのを防ぐために（それらは車内の他の電子機器の動作をブロックします）、高電圧ワイヤーの抵抗は6〜15オームです。 ワイヤーの絶縁が少しでも破れると、エンジンの性能に影響を及ぼします（MTCの点火が不十分であるか、エンジンがまったく始動せず、キャンドルが常に浸水します）。

スパークプラグ

混合気を安定して点火するために、点火プラグがエンジンにねじ込まれ、点火モジュールからの高電圧ワイヤーが取り付けられています。 キャンドルのデザインの特徴と動作原理の説明があります。 別の記事.

つまり、各キャンドルには中央電極と側面電極があります（XNUMXつ以上の側面電極が存在する場合があります）。 コイルの一次巻線が切断されると、高電圧電流が二次巻線から点火モジュールを通って対応するワイヤに流れます。 スパークプラグの電極は相互に接続されていませんが、正確に校正されたギャップがあるため、それらの間にブレークダウンが形成されます。これは、VTSを発火温度まで加熱する電気アークです。

スパークパワーは、電極間のギャップ、電流強度、電極のタイプに直接依存し、混合気の点火の質は、シリンダー内の圧力とこの混合物の質（飽和度）に依存します。

クランクシャフトポジションセンサー（DPKV）

このセンサーは、電子点火システムに不可欠な要素です。 これにより、コントローラーはシリンダー内のピストンの位置を常に固定できます（どの瞬間に圧縮ストロークの上死点になりますか）。 このセンサーからの信号がないと、コントローラーは特定のスパークプラグに高電圧を印加する必要がある時期を判断できません。 この場合、燃料供給と点火システムが良好な状態であっても、エンジンは始動しません。

センサーは、クランクシャフトプーリーのリングギアによってピストンの位置を検出します。 平均して約60本の歯があり、そのうちのXNUMX本が欠けています。 モーターを始動する過程で、歯付きプーリーも回転します。 センサー（ホールセンサーの原理で動作します）が歯の欠如を検出すると、パルスが生成され、コントローラーに送られます。

この信号に基づいて、メーカーによってプログラムされたアルゴリズムがコントロールユニットでトリガーされ、UOZ、燃料噴射のフェーズ、インジェクターの動作、および点火モジュールの動作モードが決定されます。 さらに、他の機器（タコメーターなど）は、このセンサーからの信号で動作します。

電子点火システムの動作原理

システムは、バッテリーに接続することから作業を開始します。 最近のほとんどの車のイグニッションスイッチのコンタクトグループがこれを担当しており、キーレスエントリーとパワーユニットのスタートボタンを備えた一部のモデルでは、ドライバーが「スタート」ボタンを押すとすぐに自動的にオンになります。 一部の現代の自動車では、点火システムは携帯電話（内燃機関のリモートスタート）を介して制御できます。

いくつかの要素がSZの作業を担当しています。 これらの中で最も重要なのは、噴射エンジンの電子システムに取り付けられているクランクシャフト位置センサーです。 それが何であるか、そしてそれがどのように機能するかについて、読んでください 別々に..。 これは、最初のシリンダーのピストンがどの時点で圧縮ストロークを実行するかを示します。 このインパルスはコントロールユニットに送られ（古い車では、この機能はチョッパーとディストリビューターによって実行されます）、高電圧電流の形成に関与する対応するコイル巻線をアクティブにします。

回路をオンにした瞬間、バッテリーからの電圧が一次短絡巻線に供給されます。 しかし、火花が形成されるためには、クランクシャフトの回転を確実にする必要があります-この方法でのみ、クランクシャフト位置センサーがインパルスを生成して高電圧エネルギービームを形成することができます。 クランクシャフトはそれ自体で回転を開始することはできません。 スターターはモーターを始動するために使用されます。 このメカニズムがどのように機能するかについての詳細が説明されています 別々に.

スターターがクランクシャフトを強制的に回転させます。 それと一緒に、フライホイールは常に回転します（この部分のさまざまな変更と機能について読んでください ここで）。 クランクシャフトフランジに小さな穴が開けられます（より正確には、いくつかの歯が欠けています）。 この部分の隣にDPKVが取り付けられており、ホールの原理に従って動作します。 センサーは、最初のシリンダーのピストンがフランジのスロットによって上死点にある瞬間を決定し、圧縮ストロークを実行します。

DPKVによって生成されたパルスはECUに供給されます。 マイクロプロセッサに組み込まれているアルゴリズムに基づいて、個々のシリンダーに火花を発生させる最適なモーメントを決定します。 次に、コントロールユニットはパルスをイグナイターに送信します。 デフォルトでは、システムのこの部分はコイルに12ボルトの定電圧を供給します。 ECUから信号を受信するとすぐに、イグナイタートランジスタが閉じます。

このとき、一次短絡巻線への電力供給が突然停止します。 これにより電磁誘導が発生し、XNUMX次巻線に高電圧電流（最大数万ボルト）が発生します。 システムのタイプに応じて、このインパルスは電子ディストリビューターに送信されるか、コイルからスパークプラグにすぐに送信されます。

最初のケースでは、SZ回路に高圧線が存在します。 イグニッションコイルがスパークプラグに直接取り付けられている場合、電線全体は、車両の車載システムの電気回路全体で使用される従来のワイヤーで構成されます。

電気がろうそくに入るとすぐに、電極間に放電が形成され、ガソリン（または使用している場合はガス）の混合物に点火します HBO）と空気。 そうすれば、モーターは独立して動作できるようになり、スターターは不要になります。 電子機器（スタートボタンが使用されている場合）は、スターターを自動的に切断します。 より単純なスキームでは、この時点でドライバーはキーを離す必要があり、バネ仕掛けのメカニズムがイグニッションスイッチのコンタクトグループをシステムのオンの位置に転送します。

先に述べたように、点火時期はコントロールユニット自体によって調整されます。 車のモデルに応じて、電子回路は、ECUがパワーユニットの負荷、クランクシャフトとカムシャフトの回転速度、およびその他のパラメータを決定するパルスに応じて、異なる数の入力センサーを持つことができます。モーター。 これらの信号はすべてマイクロプロセッサによって処理され、対応するアルゴリズムがアクティブになります。

電子点火システムの種類

点火システムのさまざまな変更にもかかわらず、それらはすべて条件付きでXNUMXつのタイプに分けることができます。

• ダイレクトイグニッション;
• ディストリビューターを介した点火。

最初の電子SZには、非接触型ディストリビューターと同じ原理で動作する特別な点火モジュールが装備されていました。 彼は高電圧パルスを特定のシリンダーに分配しました。 シーケンスもECUによって制御されました。 非接触システムと比較してより信頼性の高い操作にもかかわらず、この変更にはまだ改善が必要でした。

第一に、質の悪い高電圧線では、わずかな量のエネルギーが失われる可能性があります。 第二に、電子素子に高電圧電流が流れるため、このような負荷で動作できるモジュールを使用する必要があります。 これらの理由から、自動車メーカーはより高度な直接点火システムを開発しました。

この変更では点火モジュールも使用されますが、負荷の少ない状態でのみ機能します。 このようなSZの回路は従来の配線で構成されており、各キャンドルは個別のコイルを受け取ります。 このバージョンでは、コントロールユニットは特定の短絡のイグナイターのトランジスターをオフにし、それによってシリンダー間でインパルスを分配するための時間を節約します。 このプロセス全体は数ミリ秒で実行されますが、この時間のわずかな変更でさえ、パワーユニットのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。

ダイレクトイグニッションSZの一種として、デュアルコイルによる改造があります。 このバージョンでは、4気筒モーターは次のようにシステムに接続されます。 XNUMX番目とXNUMX番目、およびXNUMX番目とXNUMX番目のシリンダーは互いに平行です。 このようなスキームでは、XNUMXつのコイルがあり、それぞれが独自のシリンダーのペアを担当します。 コントロールユニットがカットオフ信号をイグナイターに供給すると、一対のシリンダーで同時に火花が発生します。 それらのXNUMXつでは、放電が混合気に点火し、XNUMXつ目はアイドル状態です。

電子点火の誤動作

現代の自動車に電子機器を導入することで、パワーユニットやさまざまな輸送システムの微調整が可能になりましたが、これは点火などの安定したシステムでも誤動作を排除するものではありません。 多くの問題を特定するには、コンピューター診断のみが役立ちます。 電子点火式の車の標準的なメンテナンスでは、電子機器の卒業証書コースを受講する必要はありませんが、システムの欠点は、ろうそくのすすとワイヤーの品質だけでその状態を視覚的に評価できることです。

また、マイクロプロセッサベースのSZには、以前のシステムの特徴であるいくつかの故障がないわけではありません。 これらの欠点の中で：

• スパークプラグが機能しなくなります。 別の記事から あなたはそれらの保守性を決定する方法を見つけることができます。
• コイルの巻線の破損;
• システムに高電圧線が使用されている場合、老朽化や絶縁品質の低下により、それらが破裂し、エネルギーの損失につながる可能性があります。 この場合、火花は空気と混合されたガソリン蒸気に点火するほど強力ではありません（場合によってはまったく存在しません）。
• 接触部の酸化。これは、濡れた地域で運転される車でよく発生します。

これらの標準的な障害に加えて、ESPは、単一のセンサーの障害が原因で動作を停止したり、誤動作したりする可能性もあります。 時々問題は電子制御ユニット自体にあるかもしれません。

点火システムが正しく機能しない、またはまったく機能しない主な理由は次のとおりです。

• 車の所有者は、車の定期的なメンテナンスを無視します（手順中に、サービスステーションは、一部の電子機器の故障を引き起こす可能性のあるエラーを診断してクリアします）。
• 修理の過程で、低品質の部品やアクチュエーターが取り付けられ、場合によっては、コストを節約するために、ドライバーはシステムの特定の変更に対応しないスペアパーツを購入します。
• 高湿度条件での車両の操作や保管など、外部要因の影響。

発火の問題は、次のような要因によって示されます。

• ガソリンの消費量の増加;
• アクセルペダルを踏んだときのエンジンの反応が悪い。 不適切なUOZの場合、逆にアクセルペダルを踏むと車のダイナミクスが低下する可能性があります。
• パワーユニットの性能が低下しました。
• エンジン速度が不安定であるか、通常はアイドル状態で停止します。
• エンジンがひどく始動し始めました。

もちろん、これらの症状は、燃料システムなどの他のシステムの故障を示している可能性があります。 モーターのダイナミクスが低下し、不安定になる場合は、配線の状態を確認する必要があります。 高圧線を使用する場合、それらは貫通する可能性があり、そのため火花電力が失われます。 DPKVが故障すると、モーターはまったく始動しません。

ユニットの大食いの増加は、キャンドルの誤った操作、エラーによるECUの緊急モードへの移行、または入力センサーの故障に関連している可能性があります。 車の車載システムの一部の変更には、ドライバーが独自にエラーコードを識別し、適切な修理作業を実行できる自己診断オプションが装備されています。

車への電子点火装置の取り付け

車両が接触点火を使用している場合、このシステムは電子点火に置き換えることができます。 確かに、このためには追加の要素を購入する必要があり、それがないとシステムは機能しません。 これに何が必要か、そしてどのように作業が行われるかを考えてください。

スペアパーツをご用意しております

点火システムをアップグレードするには、次のものが必要です。

• 非接触型のトランブラー。 彼もまた、ワイヤーを介して各キャンドルに高電圧電流を分配します。 各車には独自のディストリビューターモデルがあります。
• スイッチ。 これは電子ブレーカーであり、接点点火システムでは機械式（シャフト上で回転するスライダー、点火コイルの一次巻線の接点を開閉するスライダー）です。 スイッチはクランクシャフトポジションセンサーからのパルスに反応し、イグニッションコイル（その一次巻線）の接点を開閉します。
• イグニッションコイル。 基本的に、これは接触点火システムで使用されるのと同じコイルです。 ろうそくが電極間の空気を突破できるようにするためには、高電圧電流が必要です。 一次巻線がオフになると二次巻線に形成されます。
• 高電圧線。 以前の点火システムに取り付けられていたワイヤーよりも、新しいワイヤーを使用することをお勧めします。
• スパークプラグの新しいセット。

記載されている主要コンポーネントに加えて、リングギア付きの特別なクランクシャフトプーリー、クランクシャフトポジションセンサーマウント、およびセンサー自体を購入する必要があります。

インストール手順

ディストリビューターからカバーを外します（高圧線が接続されています）。 ワイヤー自体は取り外すことができます。 スターターの助けを借りて、抵抗器とモーターが直角になるまでクランクシャフトがわずかに回転します。 抵抗器の角度を設定した後は、クランクシャフトを回転させないでください。

点火モーメントを正しく設定するには、それに印刷されているXNUMXつのマークに焦点を合わせる必要があります。 新しいディストリビューターは、その中央のマークが古いディストリビューターの中央のマークと一致するように取り付ける必要があります（このため、古いディストリビューターを取り外す前に、対応するマークをモーターに付ける必要があります）。

イグニッションコイルに接続されているワイヤーが外れています。 次に、古いディストリビューターのネジを外して分解します。 新しいディストリビューターは、モーターのマークに従って取り付けられます。

ディストリビューターを取り付けた後、イグニッションコイルの交換に進みます（接触点火システムと非接触点火システムの要素は異なります）。 コイルは、中央のXNUMXピンワイヤを使用して新しいディストリビュータに接続されます。

その後、エンジンルームの空きスペースにスイッチを設置します。 セルフタッピンネジまたはネジを使用して車体に固定できます。 その後、スイッチはイグニッションシステムに接続されます。

その後、クランクシャフトポジションセンサー用の隙間のある歯付きプーリーを取り付けます。 DPKVはこれらの歯の近くに取り付けられ（このために、特別なブラケットが使用され、シリンダーブロックハウジングに固定されています）、スイッチに接続されています。 歯のスキップは、圧縮行程の最初のシリンダーのピストンの上死点と一致することが重要です。

電子点火システムの利点

マイクロプロセッサ点火システムの修理は運転手にかなりの費用がかかり、誤動作の診断は非接触および非接触SZと比較して追加費用がかかりますが、より安定して確実に機能します。 これが主な利点です。

ESPのその他の利点は次のとおりです。

• キャブレターパワーユニットにもいくつかの改造を加えることができ、国産車での使用が可能になります。
• 接点分配器とブレーカーがないため、二次電圧を最大XNUMX倍に上げることが可能になります。 このおかげで、スパークプラグは「太い」スパークを生成し、HTSの点火はより安定します。
• 高電圧パルスの形成の瞬間はより正確に決定され、このプロセスは内燃機関のさまざまな動作モードで安定しています。
• 点火システムの作動資源は、車の走行距離の150万キロメートルに達し、場合によってはそれ以上になります。
• 季節や運転条件に関係なく、モーターはより安定して動作します。
• 予防や診断に多くの時間を費やす必要はなく、正しいソフトウェアがインストールされているため、多くの車で調整が行われます。
• 電子機器の存在により、技術的な部分に干渉することなく、パワーユニットのパラメータを変更することができます。 たとえば、一部の運転手はチップ調整手順を実行します。 この手順がどのような特性に影響し、どのように実行されるかについては、以下をお読みください。 別のレビューで..。 要するに、これは点火システムだけでなく、燃料噴射のタイミングと品質にも影響を与える他のソフトウェアのインストールです。 プログラムはインターネットから無料でダウンロードできますが、この場合、ソフトウェアが高品質で、特定の車に本当に適していることを完全に確認する必要があります。

電子点火は保守と修理に費用がかかり、ほとんどの作業は専門家が行う必要がありますが、この欠点は、より安定した操作と私たちが検討したその他の利点によって相殺されます。

このビデオは、クラシックにESPを個別にインストールする方法を示しています。

MPSZ。点火のマイクロプロセッサシステム。

関連動画

これは、接触点火システムから電子システムに切り替えるプロセスがどのように見えるかについての短いビデオです：

VAZ2101-2107への電子点火のインストール。

質問と回答：

電子点火システムはどこで使用されていますか？ クラスに関係なく、すべての現代の車はそのような点火システムを備えています。 その中で、すべてのインパルスは、もっぱら電子機器のおかげで生成され、配信されます。

電子点火はどのように機能しますか？ DPKVは、圧縮行程で1番目のシリンダーのTDCモーメントを固定し、ECUにパルスを送信します。 スイッチはイグニッションコイルに信号を送信します（一般的な電流、次にスパークプラグまたは個別の高電圧電流）。

電子点火システムには何が含まれていますか？ バッテリーに接続されており、イグニッションスイッチ、コイル、スパークプラグ、電子制御ユニット（スイッチとディストリビューターの機能を実行）、入力センサーがあります。

非接触点火システムの利点は何ですか？ より強力で安定した火花（ブレーカーまたはディストリビューターの接点で電気が失われることはありません）。 これにより、燃料が効率よく燃焼し、排気ガスがきれいになります。