Схема микропроцессорной системы зажигания двигателей ЗМЗ-4061, -4063 ГАЗель.
Схема микропроцессорной системы зажигания двигателей ЗМЗ-4061, -4063 ГАЗель.
Схема микропроцессорной системы зажигания.
1 – электронный блок системы управления двигателем; 2 – датчик абсолютного давления; 3 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 4 – датчик детонации; 5 – датчик частоты вращения и положения коленчатого вала (датчик синхронизации); 6 – электромагнитный клапан (ЭПХХ); 7 – диагностический разъем; 8 – колодка для подсоединения к тахометру; 9 – колодка для соединения системы управления двигателем с электросетью автомобиля; 10, 11 – катушки зажигания; 12, 13, 14 и 15 – свечи зажигания.
Примечание. На автомобиле с двигателем ЗМЗ-4063 и с новой комбинацией приборов отсутствует предохранитель в цепи тахометра и изменен порядок подсоединения проводов к выводам колодок 8 и 9. Дополнительно установлено реле включения электромагнитной муфты вентилятора.
Система зажигания двигателя ЗМЗ-4063 (другой вариант).
В63 – датчик абсолютного давления; В70 – датчик температуры; В74 – датчик синхронизации и скорости вращения; В92 – датчик детонации; D5 – блок управления системой зажигания; F1, F2, F3, F4 – свечи зажигания; FU46 – плавкий предохранитель; Т1, Т4 – катушки зажигания; Y3 – электромагнитный клапан ЭПХХ; Y48* – электромагнитная муфта (если имеется); Х51 – колодка диагностики; К36* – реле включения электромагнитной муфты (если имеется).
Микропроцессорная система зажигания ЗМЗ-406
Микропроцессорная система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя с установкой оптимального угла опережения зажигания для данного режима работы двигателя. Эта система управляет работой электромагнитного клапана экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ).
С помощью микропроцессорной системы зажигания достигается более экономичная работа двигателя; при повышении его мощностных показателей исключается работа двигателя с детонацией и выполняются нормы по токсичности выхлопных газов.
Эта система долговечнее и надежнее по сравнению с классической системой зажигания.
В ней отсутствуют детали, подвергающиеся износу (кроме электродов свечей зажигания).
На части автомобилей может быть установлен блок управления МИКАС 7. 1.243.376-3-01.
— формирования импульсов электрического тока для работы электромагнитного клапана ЭПХХ;
— обеспечения работы всей системы в резервном режиме (в случае выхода из строя отдельных элементов системы);
— диагностики неисправностей системы.
Основной элемент блока — микропроцессор — производит все расчеты и выработку всех необходимых данных, обеспечивающих работу системы зажигания и ЭПХХ. Блок работает в комплекте со следующими датчиками и узлами:
— датчик положения коленчатого вала и оборотов (датчик синхронизации);
— датчик абсолютного давления воздуха во впускной трубе двигателя;
— датчик температуры двигателя;
— датчик детонации;
— катушки зажигания;
— электромагнитный клапан ЭПХХ;
— контрольная лампа диагностики.
Микропроцессорная система зажигания и ЭПХХ работают следующим образом.
При включении зажигания на панели приборов загорается сигнализатор В это время микропроцессор работает в режиме самодиагностики.
После окончания этого режима контрольная лампа гаснет, если не обнаружены неисправности, или горит, если обнаружена неисправность.
Если сигнализатор потух, система исправна и готова к работе.
При прокрутке двигателя стартером по сигналам датчика положения коленчатого вала блок управления выдает импульсы электрического тока в катушки зажигания для обеспечения работы свечей в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя 1-3-4-2.
Высокое напряжение с каждой катушки зажигания одновременно подается к двум свечам:
— к свече в цилиндре, где происходит такт сжатия рабочей смеси (например, 1-й цилиндр) и электрический разряд который воспламеняет ее;
— одновременно происходит электрический разряд во второй свече в четвертом цилиндре, где происходит такт выхода отработавших газов, этот разряд не влияет на работу двигателя.
Неисправности системы зажигания и ЭПХХ
В блоке управления имеется режим самодиагностики, с помощью которого можно определить неисправности в системе.
Если блок управления в режиме самодиагностики не может определить неисправность, то необходимо пользоваться специальным прибором DST-2 с соответствующим картриджем (кассета с программой).
При этом необходимо руководствоваться инструкцией, прилагаемой к прибору.
Блок управления в режиме самодиагностики выдает световые коды на контрольную лампу.
Каждой неисправности присвоен свой цифровой код. Цифровой код определяется по числу включений контрольной лампы.
Сначала считают число включений лампы для определения первой цифры кода (например, цифре 1 — одно короткое включение 0,5 с, цифре 2 — два коротких включения, затем идет пауза 1,5 с.
После нее считают число включений для определения второй цифры кода, затем третьей, после чего идет пауза в 4 с, определяющая конец кода).
Если код трехзначный, первая цифра высвечивается длительностью 1 с.
Для перевода блока управления в режим самодиагностики:
— отключить аккумуляторную батарею на 10—15 с и вновь подключить;
— запустить двигатель и дать ему поработать 30-60 с на холостом ходу,- отдельным проводом соединить выводы диагностической розетки согласно рисунка.
Розетка установлена в моторном отсеке на щитке передка с левой стороны. После перевода блока управления в режим самодиагностики контрольная лампа должна высветить код 12 три раза, что свидетельствует о начале работы режима самодиагностики.
Следующие коды будут отображать имеющуюся неисправность или несколько неисправностей. Каждый код повторяется трижды.
После индикации всех кодов имеющихся неисправностей трижды высвечиваться код 12 и индикация кодов повторяется.
Если блок управления не может определить неисправность или неисправностей нет, высвечивается код 12. Диагностические коды приведены в таблице.
№кода
Неисправность
Режим самодиагностики включен
Короткое замыкание в цепи датчика абсолютного давления воздуха
Обрыв цепи датчика абсолютного давления воздуха
Короткое замыкание в цепи датчика температуры двигателя
Обрыв в цепи датчика температуры двигателя
Низкий уровень напряжения в бортовой сети автомобиля
Неисправность блока управления
Неисправность датчика положения коленчатого вала
или высокий уровень помех в бортовой сети автомобиля
Короткое замыкание в цепи контрольной лампы диагностики
(определяется только прибором DST-2)
Обрыв цепи контрольной лампы диагностики (определяется прибором DST-2)
Короткое замыкание в цепи клапана ЭПХХ
Обрыв цепи клапана ЭПХХ
Датчик положения коленчатого вала двигателя (синхронизации)
Индуктивный датчик определяет угловое положение коленчатого вала двигателя, синхронизацию работы блока управления с рабочим процессом двигателя и частоту его вращения.
Датчик детонации установлен на правой стороне блока цилиндров в зоне четвертного цилиндра.
Работа двигателя с детонацией может привести к разрушению деталей двигателя (например, поршня, прокладки головки блока и др
Основные элементы датчика: кварцевый пьезоэлемент 7 и инерционная масса 6 (шайба). При работе двигателя возникает вибрация его деталей.
Инерционная масса 6 датчика воздействует на пьезоэлемент 7; в нем возникают электрические сигналы определенной величины и формы.
Возникновение детонации в работе двигателя резко увеличивает вибрацию, что увеличивает амплитуду напряжения электрических сигналов датчика.
Электрические сигналы датчика передаются в блок управления.
По сигналам датчика детонации блок управления корректирует угол опережения зажигания до прекращения детонации.
При выходе из строя датчика или его электрических цепей блок управления сигнализирует водителю включением контрольной лампы.
Исправность датчика можно проверить только при работе двигателя прибором DST-2.
Неисправный датчик следует заменить
Датчик температуры охлаждающей жидкости — это полупроводниковый элемент, меняющий свою проводимость в зависимости от окружающей температуры.
Датчик установлен в патрубке термостата и предназначен для определения температуры охлаждающей жидкости двигателя.
Датчик включен в электронную схему блока управления, который по величине падения напряжения в цепи датчика (в зависимости от температуры) корректирует угол опережения зажигания.
При возникновении неисправности в датчике или в цепях датчика блок управления сигнализирует водителю включением контрольной лампы.
Исправность датчика необходимо проверять прибором DST-2; при его отсутствии — по величине падения напряжения в цепи датчика при различных температурах.
проверяется прибором DST-2 в составе автомобиля.
Катушки зажигания предназначены для вырабатывания электрического тока высокого напряжения для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
Катушки зажигания (2 шт.) установлены сверху двигателя.
Катушка зажигания — это трансформатор. На магнитопроводе 1 намотана первичная обмотка 5, а сверху нее секциями намотана вторичная обмотка 3.
Обмотки заключены в пластмассовый корпус 2.
Пространство между обмотками заполнено компаундом 7.
На корпусе имеются выводы низкого и высокого напряжения 6.
Электрические импульсы низкого напряжения поступают в катушку зажигания с блока управления.
В катушке зажигания они трансформируются в электрические импульсы высокого напряжения, которое по проводам передается к свечам.
Электрический разряд происходит одновременно в двух свечах первого и четвертого цилиндров или второго и третьего цилиндров.
Например, один электрический разряд происходит в свече первого цилиндра, когда там заканчивается такт сжатия; второй разряд происходит в свече четвертого цилиндра, когда там происходит такт выхлопа.
Электрический разряд в свече четвертого цилиндра при такте выхлопа на работу двигателя не влияет.
При дальнейшем повороте коленчатого вала электрический разряд произойдет в свече четвертого вызовет утечки тока высокого напряжения и пробой изоляции.
При попадании масла на провода их следует протирать тряпкой, смоченной в бензине.
При необходимости следует проверять исправность токоведущей жилы провода омметром. Сопротивление проводов к 1-му и 2-му цилиндрам должно быть не более 1000 Ом, а проводов к 3 и 4 цилиндрам — не более 900 Ом.
Наконечники свечей зажигания
Провода высокого напряжения подсоединяются к свечам через специальные наконечники
Устройство наконечника показано на рисунке 8
Сопротивление исправного наконечника должно быть не более 8000 Ом.
Система зажигания двигателей ЗМЗ-4061, -4063 ГАЗель.
Система зажигания двигателей ЗМЗ-4061, -4063 ГАЗель.
Автомобили с двигателями ЗМЗ-4061, -4063 оснащаются бесконтактной системой зажигания с микропроцессорным блоком управления.
Система состоит из электронного блока управления, датчиков, двух катушек зажигания, свечей зажигания, наконечников свечей, соединительных проводов высокого и низкого напряжения.
Блок управления (контроллер).
Электронный блок управления — это специализированный компьютер, который обрабатывает данные, полученные от датчиков синхронизации, абсолютного давления, детонации и температуры, управляет работой двух катушек, подавая на них импульсы низкого напряжения, и электромагнитного клапана ЭППХ.
Искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: первом и четвертом либо втором и третьем.
Блок МИКАС 5.4 209.3763-004.
(МКД 105) установлен под капотом на щитке передка. При неисправности датчиков давления, температуры и абсолютного давления блок переходит в резервный режим работы. Двигатель при этом продолжает работать, хотя и не в оптимальном режиме. Это позволяет доехать до места ремонта.
Блок управления диагностирует цепи датчиков, а также проверяет исправность собственной схемы.
При обнаружении неисправности блок включает лампу сигнализатора.
Система диагностики блока управления имеет несколько режимов работы.
Рабочий режим.
При включенном зажигании электронный блок управления постоянно контролирует входящие сигналы от датчиков. О неисправностях, которые появляются и исчезают, блок информирует коротким (около 0,5 с) включением лампы сигнализатора.
При этом коды неисправностей, появляющиеся чаще одного раза в две минуты заносятся в память электронного блока. Коды неисправностей, которые не появляются в течении более двух часов будут стерты из памяти.
О неисправности, которая постоянно присутствует в системе, информирует постоянно горящая лампа сигнализатора.
Режим вывода диагностической информации.
В этом режиме электронный блок с помощью лампы сигнализатора отображает коды неисправностей, зафиксированные в памяти.
Каждой неисправности соответствует двух- или трехзначный световой код. Каждой цифре кода соответствует серия коротких (по 0,5 с) вспышек лампы сигнализатора. Между сериями вспышек следует пауза (около 1,5 с).
После того, как все цифры одного кода будут переданы (2 или 3 серии вспышек в зависимости от того, двух- или трехзначный код) следует длинная (около 4 с) пауза.
Например, неисправность под кодом «197» будет передана в такой последовательности: одно короткое включение, короткая пауза, девять коротких включений, короткая пауза, семь коротких включений, длинная пауза.
Код каждой неисправности повторяется трижды.
Режим работы с диагностическим оборудованием.
Для более полной проверки или, когда сигнализатор не работает, к диагностическому разъему подключают специальный тестер DST-2M.
Такую работу могут выполнить только специалисты, располагающие необходимым оборудованием.
Режим удаления кодов неисправностей.
Коды неисправностей стираются из памяти при отключении аккумуляторной батареи.
Датчик синхронизации.
Датчик синхронизации – индуктивного типа (2612.1.113 BOSCH или 406.3847113) установлен на переднем торце двигателя внизу, с правой стороны и предназначен для синхронизации работы блока управления с рабочим процессом двигателя. Датчик представляет собой стержневой магнит с намотанной поверх него обмоткой и заключенный в корпус из высокопрочной пластмассы.
При прохождении зубьев диска синхронизации мимо торца сердечника на выводах датчика возникает сигнал, несущий информацию о частоте вращения коленчатого вала, а отсутствующие на диске синхронизации два зубца вызывают импульс сигнала, по которому блок управления определяет верхнюю мертвую точку (ВМТ) первого цилиндра.
При выходе из строя датчика синхронизации и его цепей работа двигателя невозможна.
Проверка и замена датчика синхронизации.
Отключаем аккумуляторную батарею. Тонкой отверткой или шилом снимаем пружинный зажим колодки… и отсоединяем разъем датчика синхронизации. Подсоединяем омметр к центральному и одному боковому выводам. Измеряем сопротивление обмотки датчика, которое должно быть в пределах 700–900 Ом.
Для дальнейшей проверки исправности датчика снимаем его с двигателя. Снимаем брызговик двигателя. Ключом «на 10» отворачиваем болт крепления датчика к блоку цилиндров и вынимаем датчик из отверстия. Отогнув две скобы крепления провода датчика к двигателю, снимаем датчик.
В работоспособности датчика можно убедиться подсоединив к его выводам вольтметр. Быстро подносим металлический стержень к сердечнику датчика – если он исправен, на приборе наблюдаются скачки напряжения.
Неисправный датчик заменяем. Устанавливаем датчик в обратной последовательности. После установки датчика проверяем с помощью набора щупов зазор между его стержнем и зубьями диска синхронизации.
Зазор должен быть в пределах 1–1,5 мм.
Датчик детонации.
Датчик детонации (0261231046 Bosch или GT 305) пьезоэлектрического типа установлен на блоке двигателя под впускным трубопроводом четвертого цилиндра. Датчик воспринимает вибрации стенки блока, вызванные ударными волнами, образующимися при детонационном сгорании в цилиндрах, и выдает на соединительные контакты переменное напряжение, соответствующее уровню детонации двигателя. Блок управления отфильтровывает сигналы, появляющиеся в результате случайных механических воздействий.
При выходе из строя датчика или неисправности в его цепи электронный блок управления перейдет в резервный режим работы с заведомо поздним углом опережения зажигания, включит лампу сигнализатора СЗД и запишет в память код неисправности.
Снятие и проверка датчика детонации.
Выключаем зажигание и отключаем аккумуляторную батарею. Ключом «на 13» отворачиваем гайку крепления датчика к стенке блока цилиндров. Поддев шилом запорную пружину колодки, отсоединяем датчик от разъема.
Подсоединяем к выводам датчика вольтметр и, легко постукивая по корпусу датчика твердым предметом, наблюдаем изменение напряжения.
Отсутствие импульсов напряжения указывает на неисправность датчика. Полностью убедиться в неисправности датчика можно только на специальном вибростенде.
Устанавливаем датчик в обратной последовательности.
Датчик температуры охлаждающей жидкости.
Датчик температуры – полупроводниковый прибор, меняющий свою электрическую проводимость в зависимости от окружающей температуры. В системе зажигания имеется свой датчик температуры охлаждающей жидкости, не связанный с системой охлаждения
Датчик (19.3828 или 405226) установлен в бобышке корпуса термостата, предназначен для контроля блоком управления теплового состояния двигателя.
Снятие и проверка датчика температуры.
Выключаем зажигание и отсоединяем аккумуляторную батарею. Шилом или тонкой отверткой «отщелкнув» пружинный фиксатор разъема, отсоединяем соединительную колодку от датчика температуры. Ключом «на 19» отворачиваем и снимаем датчик. Надеваем на выводы датчика обрезки полихлорвиниловой трубки, вставляем в них оголенные на 7–8 мм концы проводов и собираем схему, изображенную ниже.
Схема проверки датчика температуры.
1 – переменный резистор 10 кОм; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – вольтметр; 4 – миллиамперметр; 5 – датчик.
Последними подсоединяем провода к клеммам аккумуляторной батареи, убедившись, что схема собрана правильно. Переменным резистором при помощи миллиамперметра устанавливаем ток в цепи в интервале от 1 до 1,5 мА. Вольтметром измеряем напряжение в цепи при комнатной температуре (около 20°С). Последовательно опуская датчик в нагретую до температуры 25, 40, 60, 80, 90 и 100°С воду, по показаниям вольтметра составляем тепловую характеристику датчика.
У исправного датчика напряжение в цепи должно быть близким к величинам, указанным в таблице.
Характеристика датчика температуры*.
* Для датчика 19.3828 с током питания 1,5 мА.
Неисправный датчик заменяем. Устанавливаем датчики температуры в обратной последовательности. Перед установкой датчика охлаждающей жидкости на место наносим на его резьбу герметик.
Датчик абсолютного давления.
Датчик абсолютного давления установлен на щитке передка справа и предназначен для контроля разрежения во впускном трубопроводе. Датчик меняет выходное напряжение на выводе в зависимости от изменений подведенного к нему давления.
Снятие и проверка датчика абсолютного давления.
Выключаем зажигание, отключаем аккумуляторную батарею. Поддеваем тонкой отверткой или шилом пружинный фиксатор соединительной колодки и отсоединяем колодку от датчика. Снимаем шланг со штуцера датчика. Отверткой отворачиваем винт крепления датчика и снимаем датчик.
Проверяют датчик на специальном стенде.
Для того чтобы убедиться в неисправности датчика, надеваем на выводы «1» и «2» датчика короткие обрезки полихлорвиниловой трубки небольшого диаметра.
Номера выводов обозначены на корпусе датчика.
Вставляем в них оголенные концы проводов от источника постоянного тока напряжением 5 В: «плюс» к выводу «1», «минус» – «2».
Подсоединяем «плюсовой» щуп вольтметра к выводу «3», а «минусовой» – к отрицательному выводу источника тока.
При создании разрежения в датчике (например, ртом через шланг) напряжение на выходе датчика должно уменьшаться.
Датчик абсолютного давления неремонтнопригоден.
Устанавливаем датчик в обратной последовательности.
Катушки зажигания.
Катушка зажигания это трансформатор, преобразующий импульсы низкого напряжения, поступающие от блока управления в первичную обмотку, в высоковольтное напряжение во вторичной обмотке. Катушки — двухвыводные моделей 3012.3705 или 406.3705. Их неисправности чаще всего объясняются перегревом или межвитковым замыканием вследствие работы с недопустимо большими зазорами у свечей зажигания или в местах соединения высоковольтных проводов.
Проверка и замена катушек зажигания.
Выключаем зажигание и отключаем аккумуляторную батарею. Отсоединяем две колодки от разъемов первичной обмотки катушки зажигания. Отсоединяем высоковольтные провода от разъемов вторичной обмотки катушки зажигания. Подключаем к выводам первичной обмотки катушки омметр и измеряем ее сопротивление.
У исправной катушки сопротивление первичной обмотки должно быть в пределах 0,4–0,5 Ом. Чтобы получить точное значение измерений, закоротив щупы вольтметра, измеряем сопротивление проводов прибора. Подключаем к высоковольтным выводам омметр и замеряем сопротивление вторичной обмотки катушки.
У исправной катушки сопротивление вторичной обмотки должно быть в пределах 5–7 кОм. Более точно проверить исправность катушки можно только на специальном стенде. Исправная катушка должна развивать вторичное напряжение не менее 24 кВ, энергию искры – 50 мДж с длительностью 1,5 мс при частоте входного сигнала 50 Гц.
Неисправную катушку зажигания заменяем.
Отсоединив провода, ключом «на 12» отворачиваем два болта крепления катушки к крышке головки блока и снимаем ее.
Устанавливаем катушку и подсоединяем к ней провода в обратном порядке. Аналогично проверяем и при необходимости меняем вторую катушку.
Провода высокого напряжения и наконечники свечей.
Провода высокого напряжения изготовлены из провода ПВ ППВ диаметром 8 мм. На сердечник с ферритовым наполнителем намотана спираль из нихромового провода. Сердечник покрыт изоляцией и оболочкой из поливинилхлорида. На концах проводов установлены латунные наконечники.
Проверка проводов и наконечников свечей.
Для проверки провода вынимаем его наконечники из разъема катушки зажигания и наконечника свечи. Омметром замеряем сопротивление проводов высокого напряжения.
У исправных проводов 1-го и 2-го цилиндров оно должно быть не более 1000 Ом, а 3-го и 4-го – не более 900 Ом.
Угловой наконечник свечи (48.3707200) выполнен из полибутилентерефталата. В нем установлено помехоподавительное сопротивление, снижающее уровень радиопомех, возникающих при работе двигателя. Для проверки его исправности вынимаем наконечник из крышки головки блока. Омметром замеряем сопротивление наконечника, которое не должно превышать 5,60 кОм.
Снятие свечей зажигания.
Свечи зажигания установлены в узких колодцах крышки головки. Для технического обслуживания свечи вынимаем угловой наконечник. Свечным ключом «на 21» (с резиновым кольцом внутри) на удлинителе отворачиваем свечу и извлекаем ее из колодца крышки головки блока.
Аналогично снимаем остальные три свечи.
Система управления зажиганием не содержит механических деталей и поэтому не требует регулировок систематического технического обслуживания.