Микропроцессорная система зажигания - электрооборудование автомобилей с

Двигатель ЗМЗ-406

ЗМЗ-406 — линейка рядных 4-цилиндровых 16-клапанных бензиновых автомобильных двигателей внутреннего сгорания производства ОАО «Заволжский моторный завод». Двигатель ЗМЗ-406 первоначально проектировался для установки на перспективную модель ГАЗ-3105. Первые прототипы двигателя появились в 1993 году, начало мелкосерийной сборки в 1996 году, выход на главный конвейер в 1997 году.

Модификации ДВС 3M3-406

3M3-4062.10 – инжекторный мотор под бензин АИ-92. Обладает степенью сжатия – 9,3. Мощность – 150 л.с. Для легковых автомобилей и микроавтобусов ГАЗ 31054 комплектации Люкс; ГАЗ 3102 (1996 – 2008 гг).
3M3-40621.10 – модификация двигателя 3M3-4062.10, соответствующая экологическому стандарту «Евро-2».
3M3-4063.10 – карбюраторный вариант мотора, предназначенный для установки на лёгкие коммерческие грузовики и микроавтобусы ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221, 32213, 322132, 32214, СемАР 3234, Рута, Богдан и Дельфин. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность – 110 л.с.
3M3-4061.10 – карбюраторный двигатель для лёгкого коммерческого транспорта ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность — 100 л.с.

Распространенные неисправности и эксплуатация

Чаще всего владельцы жалуются на капризные карбюраторные версии;
Низкой надежностью обладает цепь ГРМ (при обрыве клапана не гнет);
Много проблем доставляет система зажигания, чаще всего — катушки;
Гидрокомпенсаторы обычно служат не более 50 000 км, а затем начинают стучать;
Быстро залегают маслосъемные кольца и начинается масложор.

Карбюраторный 406-й мотор менее экономичен из-за невозможности точной регулировки подачи бензина. Более точно отрегулировать количество топлива практически невозможно, что отражается на показателях мощности и расхода горючего.

Инжектор заметно превосходит карбюраторный аналог по надежности, экономичности и мощности. Одним из основных положительных качеств инжекторов можно отметить отсутствие необходимости производить обязательные регулировки мотора. Система питания здесь не подвержена засорению, жиклеры отсутствуют, топливо в точном количестве поступает непосредственно в цилиндры.

Подключение высоковольтных проводов ЗМЗ 405, ЗМЗ 406

Двигатели ЗМЗ карбюраторный и Евро-2 оснащены системой зажигания DIS (Double Ignition System).

В системе DIS используются катушки зажигания с двумя высоковольтными проводами. Каждая катушка работает с соответствующей парой цилиндров.

Первая катушка работает с 1 и 4 цилиндрами, вторая катушка работает с 2 и 3 цилиндрами.

Как подключить катушки зажигания?

Катушка зажигания 1 и 4 цилиндров расположена ближе к впускному коллектору, катушка 2 и 3 цилиндров ближе к выпускному коллектору.

Низковольтные провода катушек обязательно подключать к катушке парой. Пара проводов на катушку 1-4 немного короче пары проводов на катушку 2-3.

Внутри пары неважно, на какой контакт какой подключается провод – катушки неполярные. Так же внутри пары не важно, какой высоковольтный провод идет на какой цилиндр. Рассмотрим на примере (смотрите фото)

Рассмотрим на примере (смотрите фото)

Управление катушкой 1 (1 и 4 цилиндры) – зеленый и желтый провода. Эта пара подключается строго к катушке 1 и 4 цилиндров!

Низковольтная цепь – полярность не важна – можно подключить:

Вариант 1: Верхний контакт катушки – желтый, нижний контакт – зеленый.

Вариант 2: Верхний контакт катушки – зеленый, нижний контакт – желтый.

Высоковольтные выходы – полярность не важна – можно подключить:

Вариант 1: Верхний вывод на 1 цилиндр, нижний выход на 4 цилиндр.

Вариант 2: Верхний вывод на 4 цилиндр, нижний выход на 1 цилиндр.

Управление катушкой 2 (2 и 3 цилиндры) – голубой и желтый провода. Эта пара подключается строго к катушке 2 и 3 цилиндров! Далее – аналогично паре 1-4 – полярность внутри пары не важна.

Определяющим фактором при подключении пар низковольтных и высоковольтных проводов к соответствующей катушке зажигания является правильность их трассировки. Провода не должны быть сильно натянуты, сильно перегибаться, не должны тереться о неподвижные части двигателя и другие провода.

Еще статья о высоковольтных проводах ЗМЗ 405, 406 — прочтите, чтобы не повторить эту ошибку.

Двигатель ЗМЗ–406 оборудован микропроцессорной системой зажигания, которая состоит из блока управления системами впрыска топлива и зажигания, двух катушек зажигания типов 30.3705 или 301.3705, свечей, высоковольтных и низковольтных проводов.

Блок управления установлен в салоне автомобиля с правой стороны под панелью приборов, за обивкой боковины кузова.

Катушки зажигания установлены на крышке головки блока цилиндров.

Блок управления получает сигналы от датчиков, установленных на двигателе, и на основе этого корректирует угол опережения зажигания, что позволяет получить оптимальные мощностные, экономические показатели и показатели токсичности.

Электрическая схема комплексной микропроцессорной системы управления двигателем (КМСУД)

Катушка зажигания

1. Отсоединить провод от «минусовой» клеммы аккумуляторной батареи.

2. Отсоединить от катушки 4 колодки 1 низковольтных проводов и высоковольтные провода 5.

Отвернуть болты 2, снять планку 3 и катушку 4.

3. Таким же образом снять вторую катушку.

Проверка

1. Катушки 30.3705 и 301.3705 проверяются искро-свечным диагностом 1АП975000 на автомобиле.

Для этого от катушки отсоединить высоковольтные провода и вместо них подключить диагност.

Затем провернуть двигатель стартером, при этом в разряднике диагноста должна проскакивать искра в такт работе цилиндров.

2. Проверить сопротивление первичной обмотки катушки зажигания, для чего подсоединить омметр между клеммами низкого напряжения.

Омметр должен показать сопротивление 0,025–0,03 Ом.

Затем проверить сопротивление вторичной обмотки, подсоединив омметр между высоковольтными клеммами катушки зажигания.

Омметр должен показать сопротивление 4000–5000 Ом.

Если измеренные параметры отличаются от указанных, катушку необходимо заменить.

Устанавливают катушку зажигания в порядке, обратном снятию.

Как образуется искра на свече зажигания? Согласно теории электротехники, для пробоя 1 мм идеального воздушного пространства требуется напряжение 3000-4000 вольт. В условиях внутреннего пространства блока цилиндров условия более жесткие, но в любом случае, для свечей зажигания важна бесперебойная подача электроэнергии. Тысячи вольт вырабатывают катушки или модуль зажигания, их описание заслуживает отдельного материала.

Для исключения слабого звена некоторые производители устанавливают бобины прямо на свечи. Это делает систему надежнее и, соответственно, дороже. Мы рассмотрим классическую схему: катушка – высоковольтные провода зажигания – свеча.

Что можно поставить на классику из существующих МПСЗ

Среди наиболее известных микропроцессорных, чаще всего используют МПСЗ Мaya, Secu 3 или Микас. Собрать любую не представляет труда, при наличии навыков правильно видеть и читать инструкцию со схемой, и выполнять последовательность действий монтажа. При выборе микропроцессорной системы не стоит пугаться навороченной схемы, которой любят козырять продавцы товара, предлагая услуги знакомого электрика для «гарантированно качественного монтажа за копейки». Все компоненты можно установить на классику своими руками.

При выборе обратите внимание на качество самого блока. Хорошим тоном считается, если нет короблений пластмассовых частей заусениц, микротрещин. Вторым показателем можно привести наличие большой рассеивающей поверхности в виде алюминиевой основы

Микропроцессор остается самой капризной частью и к выбору места под капотом или в салоне необходимо относиться со всей серьезностью

Вторым показателем можно привести наличие большой рассеивающей поверхности в виде алюминиевой основы. Микропроцессор остается самой капризной частью и к выбору места под капотом или в салоне необходимо относиться со всей серьезностью.

Катушки зажигания можно выделить в отдельный блок, как вариант можно закрепить непосредственно рядом со свечами на крышке головки.

Виды комплектации

На рынке и в магазинах реализуется несколько типов электронных систем зажигания. В каждом из вариантов свой датчик давления (особенность — встраивание в микропроцессорный блок). Рассмотрим каждый из вариантов подробнее:

Система, собранная на базе датчика Холла. Здесь задействован трамблер, в котором отсутствуют грузики и вакуум корректор. Кроме этого, участок ДХ отличается жесткой фиксацией, что устраняет минусы, характерные для привычного трамблера. Для машин моделей ЗАЗ, АЗЛК, ВАЗ и прочих допускается комплектация уже переработанного устройства. При желании лично переделать трамблер и добиться экономии стоит воспользоваться инструкцией и произвести сборку по предоставленному алгоритму.
Устройство с трамблером и парой датчиков коленвала. При таком исполнении траблер берет на себя функцию «разносчика» искры. Такую схему стоит воплотить в жизнь при наличие:
- пары отверстий в КПП;
- штифта в маховике.
В автомобилях отечественного производства, к примеру, в Таврии или ВАЗе, используется маховик без штифта. Выход в этом случае — поставить кронштейн от Ланоса и приварить штифт к шкиву коленвала. В «девятках» и «восьмерках» потребуется монтаж штифта к маховику без демонтажа коробки передач.
Система работы со шкивом. Здесь монтируются следующие узлы:
- один датчик коленвала;
- трамблер для раздачи системы зажигания.
Допускается применение счетверенной катушки зажигания и пары простых коммутаторов. Если применяется счетверенная катушка, то в монтаже трамблера нет необходимости. При переделке Таврии возможен монтаж инжекторного маховика или установка шкива коленвала от Дэу Ланос.
Оптимизированный вариант устройства с трамблером и датчиками коленвала. Здесь применяется счетверенная катушка зажигания с двумя коммутаторами.

Чтобы проверить наличие штифта, стоит провести следующие манипуляции:

поставить коленвал в позицию МЗ (ориентация по левой метке на кожухе ГРМ). Далее стоит найти специальный штырь, который установлен возле троса спидометра;
на «восьмерках» и «девятках» штырь должен совпадать с позицией ВМТ;
установить новую проводку, при том что родная остается в роли резервной.

При наличии сомнений микропроцессорное зажигание стоит перевести на стандартную систему.

Электрооборудование

Электрооборудование выполнено по однопроводной схеме: отрицательные выводы источников и потребителей электроэнергии соединены с “массой” – кузовом и основными агрегатами автомобиля, которые выполняют функцию второго провода. Бортовая сеть – постоянного тока, с номинальным напряжением 12В. При неработающем двигателе все потребители питаются от аккумуляторной батареи, а после пуска двигателя – от генератора переменного тока со встроенным выпрямителем и регулятором напряжения. При работе генератора аккумуляторная батарея заряжается. Бортовая электросеть автомобиля (кроме цепи стартера и электровентилятора системы охлаждения) подсоединена к аккумуляторной батарее через плавкий предохранитель на 60А. Кроме того, каждая цепь всех потребителей электроэнергии дополнительно защищена предохранителем с меньшим током срабатывания. Большинство предохранителей расположено в двух блоках, установленных в панель приборов над вещевым ящиком. Номинальный ток предохранителей и защищаемые ими цепи указаны в таблице. Нумерация предохранителей – слева направо, а цвет: 5А – оранжевый; 10А – красный; 15А – голубой; 20А – желтый; 25А – белый. Цепь электровентилятора системы охлаждения защищена предохранителем на 30А. Предохранители на 30А и 60А установлены в блоке, закрепленном на левом брызговике моторного отсека. Электродвигатель моторедуктора защищен автоматическим биметаллическим предохранителем многоразового действия. Цепь электростартера рассчитана на кратковременный большой ток и предохранителя не имеет. Для коммутации основных цепей автомобиля служит комбинированный выключатель (замок) зажигания, состоящий из контактной части и механического противоугонного устройства. На автомобилях с двигателем ЗМЗ-4062 имеется жгут проводов системы управления работой двигателя, а цепь системы зажигания отсутствует. На автомобиле единого монтажного блока для реле нет. Большинство реле установлено в салоне под панелью приборов справа, за накладкой.

ВНИМАНИЕ! При ремонте системы электрооборудования отсоединяйте клемму “–” аккумуляторной батареи при выключенном зажигании. Подсоединяйте клеммы к батарее, убедившись, что зажигание выключено. Прежде, чем установить новый предохранитель взамен перегоревшего, выясните и устраните причину перегорания

Не используйте предохранители увеличенного “номинала” или самодельные – это может привести к перегоранию дорожек печатной платы, а возможно и к пожару. Схемы электрооборудования автомобилей приведены в Приложении

Прежде, чем установить новый предохранитель взамен перегоревшего, выясните и устраните причину перегорания. Не используйте предохранители увеличенного “номинала” или самодельные – это может привести к перегоранию дорожек печатной платы, а возможно и к пожару. Схемы электрооборудования автомобилей приведены в Приложении.

Регулировка зажигания змз 405 инжектор

Поршень 1-го цилиндра устанавливают в положение верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия для того, чтобы при проведении работ, связанных со снятием цепей привода газораспределительного механизма, не нарушалась установка фаз газораспределения. При нарушении фаз газораспределения двигатель не будет нормально работать.

1. Снять пробку 1 маслозаливной горловины. Снять наконечники 2 свечей зажигания с уплотнителями 3 проводов высокого напряжения и проводами. Отсоединить шланг 5 и трубку 7 вентиляции картера от штуцеров на крышке 6 головки блока. Отвернуть восемь болтов 4 и снять крышку 6 головки блока с прокладкой крышки.

5. Если метки на шестернях коленчатого вала и на шестернях распределительных валов не совпадают, значит, нарушена установка фаз газораспределения (поршень первого цилиндра не установлен в ВМТ).

Автомобиль «Газель-405», двигатель-инжектор которого поучил систему впрыска, позволяющую эффективно расходовать и распределять топливную смесь по системе, используется в грузопассажирских перевозках. Конструкция силового агрегата отличается от предшественника наличием 16-ти клапанов. Данный мотор причисляется к серии ЗМЗ, выпускаемой Заволжским заводом.

Основные особенности ДВС ЗМЗ 406

Силовой агрегат 406 модели, Заволжского завода, выпускающего автомобильные моторы, смело можно назвать пионером отечественного моторостроения. Именно на двигателе ЗМЗ 406, впервые использовались некоторые передовые технологии лидеров мирового машиностроения. Но обо всём этом по порядку.

Блок цилиндров

Блок цилиндров ДВС отлит из особо прочного чугуна. Из-за этого общая масса изделия увеличилась, зато нет необходимости использовать сменные гильзы (цилиндры). Так же, в пользу чугуна, как материала изделия можно отнести особую жёсткость и прочность конструкции.

Система DOHC

Впервые в отечественном моторостроении, в системе газораспределения двигателя используется система DOHC. Где имеется два вала верхнего расположения. Один вал имеет восемь клапанов и отвечает за впуск горючей смеси. Второй вал с восьмью клапанами отвечает за выпуск отработанных газов.

Головка блока цилиндров

В итоге каждый отдельный цилиндр имеет два клапана на выпуск, и два на впуск. ЗМЗ 406, был первым отечественным силовым агрегатом, на который устанавливалась шестнадцати клапанная ГБЦ. Увеличенное вдвое количество клапанов, по сравнению с предыдущими моторами, повышает возможность продувки камеры сгорания, во время выпуска выхлопных газов. А во время наполнения цилиндров горючей смесью умножается коэффициент наполняемости.

Клапана ГБЦ на данном движке обустроены гидротолкателями. Этот механизм применяется первый раз в отечественном моторостроении. Гидравлические толкатели, производят автоматическую регулировку тепловых зазоров в клапанах, тем самым исключая периодическую, ручную регулировку клапанов.

Привод ГРМ

Привод ГРМ здесь цепной. Ресурс цепи по заявкам производителей 200 тыс., км. Известны случаи службы цепи в период 500 тыс., км. Но бывали случаи, когда цепь ГРМ рвалась менее чем через 100 тыс., км. Поэтому нужно осматривать цепь ГРМ на предмет механического износа и повреждений после пробега в 70 тыс., км. Однако если цепь порвётся больших повреждений не будит, 406 мотор клапана не гнёт. Привод ГРМ двухступенчатый, от звёздочки коленвала приводиться в работу первый вал распределения горючей смеси, а от него приводиться в работу вал отвечающий за выпуск выхлопных газов.

Так же, именно на ЗМЗ 406 впервые в российском моторостроении использовался гидронатяжитель цепи. В его функции входит поддержание оптимального напряжения, для привода ГРМ. Впоследствии данное новшество прописалось на многих силовых агрегатах.

Другие особенности

Особенностью данного мотора является малый ход поршня 86 мм., по сравнению с диаметром цилиндра в 92 миллиметра. Такая конструкция поспособствовала повышению степени сжатия. Степень сжатия ЗМЗ 406 составляет 9.3:1. Такой подход способствует росту КПД силового агрегата.

Так же, новшеством на движке ЗАЗ 406 является применение инжекторный системы питания и применение электронной системы, управляющей впрыском топлива и бесконтактной системой зажигания

Устройство и принцип действия типовой системы зажигания

Компоненты системы зажигания

С технической стороны система зажигания входит в комплекс электрооборудования двигателя. Конструктивно она состоит из следующих элементов:

Аккумулятор или другой источник питания. Он подает в сеть низкое напряжение 12 вольт.
Переключатель. При повороте ключа переключатель замыкается и низкое напряжение поступает в накопитель энергии.
Накопитель энергии. Бывает двух видов: индуктивный (катушка зажигания трансформаторного типа, преобразующая низкое напряжение в высокое до 30 тысяч вольт) и емкостной (конденсатор).
Блок управления аккумулированием и распределением энергии. В зависимости от типа системы зажигания это может быть прерыватель, транзисторный коммутатор или ЭБУ (электронный блок управления).
Распределитель. Этот узел может быть механическим или электронным. Он осуществляет снабжение определенных свечей энергией в заданный момент времени.
Провода цепи высокого напряжения. По ним поступает высокое напряжение к электродам свечей.
Свечи зажигания.

Работа системы зажигания основана на следующем принципе: при подаче в сеть низковольтного напряжения, происходит накопление и преобразование энергии, что затем распределяется по свечам, на электродах которых формируется искра, провоцирующая воспламенение топливовоздушной смеси.

Расход топлива – по заводским нормам и реальный

По техническим паспортным данным расход топлива на скорости 60 км/час с двигателем ЗМЗ 4063 и ЗМЗ 4061 составляет 10,5 л, на скорости 80 км/час – 13 л. Но при контрольном замере не учитываются многие факторы:

Загруженность авто;
Погодные условия;
Дорожная обстановка;
Техническое состояние автомобиля.

В эти нормы можно уложиться, если автомобиль будет эксплуатироваться летом на сухой дороге, при этом без груза и в полностью исправном состоянии. Многое еще зависит от стиля езды. Чем резче водитель нажимает на газ, тем больше расходуется топливо. Зависит расход бензина также от его качества. Замечено, что топливо с более высоким октановым числом меньше расходуется. Поэтому для «Газели» предпочтительнее заливать горючее марки Аи-95 вместо Аи-92.

Таблица сравнения расхода топлива в различных модификациях автомобиля Газель
Хуже двигателю от этого точно не будет, зато машина побежит резвее, да и бензин немного экономнее будет расходоваться.

Как настроить систему?

Несмотря на разнообразные и многочисленные страшилки от мастеров сто, настроить микропроцессорное зажигание можно и самостоятельно. Правда настройка потребует значительного времени, нежели особенных знаний.

При изготовлении такого зажигания производители зашивают в микропроцессорный блок усредненные данные по мотору в целом в единую системную таблицу. Однако чтобы выполнить самостоятельную настройку зажигания, нужно подстроить процессор под конкретно ваш мотор, выбрать нужное положение и определить собственные данные. На которых собственно и будет построена ваша микропроцессорная система зажигания в машине.

Итак, для работы нам понадобиться компьютер или ноутбук с кабелем сервисной программулины. Считываем данные датчиков, затем подбираем нужные параметры системы и дальше придерживаемся инструкции в работе.

Когда данные датчика считаны верно и все элементы, предусматривающие микропроцессорное зажигание работают в нормальном режиме, дополнительного вмешательства в работу зажигания не потребуется. По всем теоретическим параметрам которые дают производители микропроцессорное зажигание нормально функционирует без ремонта до 10 лет.

Схема электропроводки Газель 406: особенности устройства

Очень часто владельцы Газелей при замене силовых агрегатов с карбюраторных версий на инжекторные, сталкиваются с необходимостью замены электрической проводки в автомобиле, поскольку существуют серьезные различия в электрической схеме.

Однако, не всегда полная замена оправдана, поскольку ремонт не затрагивает другие электрические устройства кроме системы зажигания и впрыска топлива.

Схема проводки на Газель 406 с 1996 по 2008 годы выпуска

Соответственно, что собираясь заменить двигатель на Газели, владельцы отдают предпочтение более современному инжекторному мотору, например ЗМЗ-4061 или ЗМЗ-4063.
Как правило, капитального ремонта требуют автомобили Газель, выпущенные до 2001 года, и имевшие карбюраторные версии силовых агрегатов.
Тогда часто устанавливался 402 мотор, а схема проводки Газель на мотор 406, который появился в производственной программе автозавода в 1998 году, имела свои конструктивные особенности, не совместимые с разными типами двигателей.

Технические отличия

Электропроводка Газель 406 под Микас 7.1

Выработавший свой ресурс силовой агрегат подвергают замене, нередко отдавая предпочтение более современным версиям.

Конструктивно все встает на заводские посадочные места, а отличия, например от Газели бизнес проявляются только в схеме электрической проводки по месту расположения оборудования:

Другая форма соединительных колодок;
Иная схема подключения приборов;
Другой вольтаж.

Система питания

Оставляя в прошлом карбюратор, замена силового агрегата неизбежно влечет за собой и замену системы питания:

Устанавливается новый бензобак, поскольку инжектор должен сбрасывать излишки топлива обратно, а старая конструкция бака для этого не пригодна;
Заменяется бензомагистраль (прокладывается обратная + видоизменяется подключение подающей);
Работа форсунок регулируется с помощью соединительной проводки.

Система охлаждения

Новый инжекторный двигатель ЗМЗ-406 более требователен к системе охлаждения, поэтому во время установки нового силового агрегата:

Устанавливается электровентилятор на радиатор охлаждения;
Осуществляется замена жгута проводки моторного отсека.

Система управления впрыском топлива

Блок управления Микас, подключаемый в подкапотном пространстве

Не стоит забывать, что система питания инжекторного двигателя управляется электронным блоком, который также нуждается в подключении к штатной электросети автомобиля. Соответственно, на Газель 406 электропроводка иная, чем на старых версиях автомобиля с моторами серии 402, и подлежит обязательной замене.

Замена проводки

Проводка на Газель 406 двигатель с распиновкой клемм разъема ЭБУ

Совет: замена работоспособных контрольных приборов на панели из-за новых разъемов неоправданная.

Поэтому, при интеграции новой проводки лишь изменяется схема подключения в соединительных клеммах, а для совмещения следует пользоваться схемой электропроводки нового силового агрегата.

Менять всю электропроводку Газели при замене двигателя с 402 на 406 конечно не нецелесообразно.

Дело в том, что на более новых версиях Газелей изменялась и схема подключения тех или иных устройств:

проводка Газель 406 интегрируется в штатную электрическую систему в подкапотном пространстве;
соединяются с помощью клемм электронные компоненты и контрольные приборы;
проверяется с помощью тестеров вольтаж и правильность подключения.

После сборки проводки в единое целое, осуществляется проверка ее работоспособности. В дальнейшем производится настройка работы силового агрегата.

Выводы: Замена силового агрегата неизбежно затрагивает изменение и штатной электропроводки автомобиля

Вот почему важно при осуществлении подобной операции иметь под рукой наглядное пособие, а заводская схема электропроводки Газели позволит избежать ошибок