В блог: Из искры возгорится пламя? Не всегда!

Данная доработка будет полезна практически во всей линейке ВАЗовских инжекторных двигателей вне зависимости от типа и состава оборудования ЭСУД и системы зажигания в частности.

Сразу предостережение — по результатам комментариев и вопросов.
! ! ! Вмешательство и внесение изменений в электрическую схему автомобиля требует хотя бы начальных навыков в электротехнике и осознания выполняемых действий ! ! !
Если Вы чувствуете, что электросхемы и электрика автомобиля — немного не Ваш профиль обратитесь к более квалифицированному человеку или толковому автоэлектрику.
Это в Ваших же интересах. И избавит Вас от непредсказуемых последствий.

Обновления и дополнения — в конце статьи.

Развернутый детальный анализ изменений в системе зажигания после выполнения доработки описан тут:
Часть вторая. Развернутые результаты

По порядку.
Двигатель ВАЗ 21124. 1,6 литра, 16-ти клапанный. Индивидуальные катушки зажигания (либо сдвоенный модуль с высоковольтными проводами). Все красиво. И на первый взгляд, кажется – все продумано, соответственно должно работать четко и надежно. Оказывается это далеко не так. Это же ВАЗ !

Про проблемы с зажиганием на данном двигателе написано довольно много – про выбор свечей, замену и подбор индивидуальных катушек зажигания ( далее — ИКЗ).
Вот и я столкнулся лицом к лицу с данной проблемой.
Основные проявления — двигатель неравномерно вращается на ХХ (обороты пляшут в диапазоне примерно 720-840 об/мин), вялый с подергиванием разгон, повышенный расход.
В принципе большинству понятно – пропуски зажигания, редкие, но есть. ЭБУ их в упор не видит. В прошлом году четко начала сбоить одна катушка — ЭБУ увидел. Заменил её, немного попустило. Но все равно движку чего-то не хватало. Чего – хорошей искры! Вот об этом – подробно.
Из версий:
— заменить свечи (нынешние NGK отходили всего 7 т км) на что-то более дорогое из серии «платинум, иридиум» и т. д. – вариант затратный.
— менять ИКЗ, а им чуть более 7 лет (родные БОШевские стоят, пробег 75 ткм) – малость накладно (стоимость одной ИКЗ в районе 540 грн ($22), а их четыре) и нет уверенности, что проблема снимется.
— ДМРВ, что тоже не весело…
— заглянуть в ЭБУ на предмет исправности ключей, токоограничительных резисторов ит.д.
Действовать наугад или по предположениям — отнюдь не мой метод и не мои подходы.
Чтение данных из ЭБУ показало:
1. Скачут обороты
2. Скачет время впрыска, незначительно
3. Скачет УОЗ на ХХ (9-15 град) — многовато
4. Питание, ДМРВ, ДПДЗ – все стабильно и красиво
5. Массы ЭБУ – все в идеале (ранее произведена доработка и правильная разводка)

Рабочая ВЕРСИЯ – нестабильное искрообразование, нестабильный поджиг.
Были измерены параметры ИКЗ – сопротивление первичной обмотки, индуктивность, сопротивление вторичной обмотки (с учетом диода в высоковольтной цепи), проверка на отсутствие короткозамкнутых витков — норма. Катушки имеют минимальный (± 2%) разброс и ничего настораживающего в параметрах. Об этом позже.
На собранном на скорую руку «стенде» нормальная искра, немного слабее по виду чем на классике с бесконтактной системой зажигания, но все равно – четкая во всем диапазоне частот вращения (2 — 45 Гц), со временем накопления 2,0 мс. Катушки живые.
Заменены резиновые колпачки в ВВ части катушки.
Для полноты картины решил посмотреть осциллографом на двигателе эпюры на катушках, вытащил свой С1-65А – надежную, проверенную рабочую лошадку к машинке и вперед.
Зажигание включено. Движок запущен. В борт сети (на АКБ) 14,35В что на ХХ, сто при 2000 об/мин — стабильно. Замечательно! Смотрим.
Как обычно, начинаю с питания на катушки (+12В с замка зажигания) и прихожу в УЖАС! На катушках, как и на разъеме жгута ИКЗ – пульсации порядка 2,5В. Я не ошибся, перемерял в 2х режимах (да и осциллограф – уже много лет повседневный и не единственный рабочий инструмент — тут уж не до сомнений ). Да и опыта диагностики и измерений в электронике за плечами уже более 2х десятилетий
Прошу прощения за неудачные фотки — развертка медленная, а выдержка в фотике короткая.

Четкие, красивые пилообразные провалы в фазе накопления ИКЗ длительностью порядка 2 мс и размахом 2,5В! А в некоторых машинках и по более, до 3.5В ! ! !
На АКБ пульсаций практически не видно (незначительно малы, порядка 50-80мВ)
Все, приплыли! Причина локализована. Дальше смотреть пока нет смысла. Вот где собака зарыта!
Небольшая прикидка в Exсel и получаю – снижение максимального тока (накопления) в момент разрыва на 18% что эквивалентно снижению энергии, накапливаемой в катушке и отдаваемой катушкой в свечу на 33,6% ! Впечатляет?
(зависимость накопленной энергии от силы тока — квадратичная W=L*I²/2 — это для справки !)
От того и море статей по мукам подбора свечей, ИКЗ.
Я уже молчу про тех, у кого силиконовые с большим сопротивлением провода от внешнего модуля зажигания.
Как обычно все банально и в стиле АвтоВАЗа — проводка, контакты, разъемы. Ну и консервативно-пофигистская «инженерная мысль» сюда прикоснулась…
К действиям!
Шаг первый. Обязательный.
Схема электрических соединений ЭСУД ЕВРО-2 М7.9.7, Январь 7.2 LADA 2110 с двигателем 21124. 21124-1411020-30, 21124-1411020-31,32

Общая схема ЭСУД и нужный ее фрагмент.

Так как есть мощная импульсная индуктивная нагрузка (катушка зажигания) и длинная цепь питания к ней (жгут ИКЗ, жгут моторного отсека к ЭБУ) – сгладить провалы нужно установкой конденсаторов, причем как можно ближе к самой нагрузке. Что и было тут же сделано.

Разочарую скептиков — данный подход — это классический прием в схемотехнике силовых импульсных устройств. Никакого шаманства, чудес и прочего UnReal. Если вкратце, то в схемотехнике называется данный подход так — "компенсация внутреннего сопротивления источника питания для импульсной (индуктивной) нагрузки"

2 конденсатора (Фото 1, 2) — скрутил выводы, подпаял провода, выводы изолировал термоусадкой и потом всю конструкцию еще раз в термоусадку полностью, только провода снаружи торчат :-)
В жгут ИКЗ между 2-3 цилиндрами (разрезаем изоленту, (гофра и так с разрезом) видим скрутку — 5 голубых проводов. И к ней, (скрутке-обжимке S1 (Рис 1, 2)) подключаем 2 конденсатора по 2200 мкФ*25В (105°С).
Альтернативный и более технологичный вариант — чтобы не трогать хорошо запакованную скрутку — зачистить по кругу на 5-8мм подводящий (толстый) синий, идущий от разъема ЭСУД провод и припаять плюсовой провод конденсаторов к нему.
Минус выведен отдельным проводом к точке масс под болт М6 на ГБЦ (рядом с датчиком давления масла).
Использовать массу высоковольтных обмоток катушек для подключения конденсаторов крайне нежелательно.
При установке жгута ИКЗ будьте предельно внимательны — забытая и не привинченная к ГБЦ клемма массы катушек зажигания (черный провод) — приведет к выходу из строя ЭБУ, .

Конденсаторы: 2200 µF 25V 2 шт. Подойдут и на большее напряжение 35 / 50 / 63В, но только не на 16В.
Диапазон емкостей 3000 — 4700 мкФ. превышать верхний предел тоже не нужно!
Производители: Jamicon (TX, TL, TZ, WG, TK, TM), Samwha (WB, WF, WL, RD), CapXon ( KF, LZ, KM, GL) и др. в порядке моего предпочтения. 105 градусные, низкоимпедансные ( LowESR).
2 конденсатора по 2200 мкФ будут эффективнее и долговечнее, чем один на 4700 мкФ. Поверьте на слово, не хочу догружать теорией

Не перепутайте полярность! Полоса но корпусе обозначает "МИНУС"
Ошибка с полярностью при подключении приведет к короткому замыканию, вздутию и закипанию конденсатора, проблемам с проводкой.

Так все выглядит в уже смонтированном виде, крышке двигателя не мешает.

Результат: размах пульсаций снизился до 0,8В — а это в 3 раза.
Импульсы на коммутируемых выводах катушек (выброс, размах, длительность, колебательный процесс) – практически идентичные, что радует и подтверждает наличие стабильного искрообразования. До добавления конденсаторов наблюдались характерные выбросы, свидетельствующие об отсутствии разряда в свече
Машинка реально поехала живее, как было раньше – вернулась динамика разгона, исчезли провалы, четкая и точная реакция на педаль газа. Сразу же снизился расход примерно на 0,7- 0,9 литра (7.8 вместо 8.5 и более по городу). На ХХ стабильные обороты.
Заводится гораздо быстрее (прокрутка стартером по времени точно в 2 раза короче).
И это все на тех же свечах и катушках!
Для чистоты эксперимента ввернул «старые» свечи, на которых троила изрядно. Картина не изменилась. Движок четко работает.

Шаг второй. Крайне необходимый. А точнее — обязательный

Взглянув на электросхемы ЭСУД 2110 (21124) (рис. 1) увидел что катушки питаются напрямую от замка зажигания. При том, что ЭБУ имеет свой прямой силовой провод (порядка 2.5 — 4 мм кв) с АКБ, по нему же запитывается бензонасос, форсунки и все остальное.
Цепь питания катушек выполнена проводом достаточного сечения (порядка 2,5 мм. кв. точно), в жгуте ИКЗ, в жгуте моторного отсека к ЭБУ и ВСЕ! Дальше к замку зажигания от жгута ЭБУ провод уже визуально тоньше. Естественно, со временем износ контактной группы замка зажигания, увеличение сопротивления контактов разъемов (вследствие окисления и ослабления пружинящих свойств) – результат во всей красе в движении и на экране осциллографа. На вскидку цепь к катушкам – это 4 разъема, контактная группа замка, особо подверженная износу.

Потому решено: питание ИКЗ взять с главного реле ЭБУ, а оно запитано напрямую, отдельным проводом (порядка 4-6 мм кв) с АКБ. Цепь силовая и электромагнитное (или электронное) силовое реле тут в самый раз. Что и сделано.
По сути давно пора было! Отдельное реле пока не вижу смысла устанавливать. Оно попросту продублирует главное реле ЭБУ, не очень то и нагруженное.
От обжимки "S5" (Рис. 1, 3 ) откусил голубой провод И подпаял его к розово черному отходящему от главного реле ЭБУ. Длины хватает.
Обжимка S5 находится в разветвлении жгута ЭСУД в сторону разъема к приборной панели или ИММО — найти её не сложно, достаточно отследить толстый синий провод питания катушек в общем жгуте в районе разветвления.
Откусить его от скрутки, вытянуть (высвободить) в сторону моторного щита.

Фото взяты из БЖ VUD37 В поисках безупречной искры!))

Рекомендую заменить предохранитель (поз №33 на схеме) в используемой цепи с 7.5А на 10А

Результат заключительного этапа – пульсации на ИКЗ уменьшились до 0,35В, т.е. еще в 2 раза.

Итог: пульсации (провалы) в начале – 2,5В;
после добавления фильтрующих конденсаторов — 0,8В;
после переподключения питания ИКЗ к главному реле ЭБУ — 0,35В
Результат на лицо. Стабильный Холостой ход и динамика без нареканий.

Цена вопроса — 2 конденсатора, термоусадка, изолента. И совсем немного времени и желания.

Идем дальше. Форсунки. Картина гораздо лучше. Пульсации меньше, но тоже есть — в этой цепи токи поменьше. И туда был установлен месяцем ранее ранее конденсатор 1500мкФ*25В. Так же к жгуту, В термоусадке, минус под болт М6 на ГБЦ. Цель установки — подавление помех при работе форсунок в бортовую сеть и на дополнительное оборудование. Время впрыска и другие параметры работы двигателя не изменились, и не должны были по сути.
На эту же цепь питания форсунок был подключен контроллер вентилятора охлаждения www.drive2.ru/l/7205138/
Достаточно удобная точка подключения. Силовой провод и датчик температуры рядом.

Реально осознаю, что конденсаторам, даже рассчитанным на 105°С в районе ГБЦ придется нелегко. Но, посмотрев даташиты Samwha и Jamicon не очень-то и расстроился. При 105°С заявленный ресурс не менее 3000-5000ч (для некоторых LowESR серий). В принципе и не мало. Время покажет.
Главное – проблема локализована, исследована, устранена.
Пути решения изложены.
Развернутый детальный анализ изменений в системе зажигания после выполнения доработки описан тут:
Часть вторая. Развернутые результаты

Всем удачи на дорогах!

Update 2017 июнь
Ссылки с более детальными фото по многочисленным просьбам и частым нелепым вопросам
Жгут ИКЗ и перенос питания: :
Хорошая искра — залог стабильной работы двигателя
Установка конденсаторов в систему зажигания, питание ИКЗ через главное реле
Конденсаторы в цепь питания катушек зажигания
В поисках безупречной искры!))

Update 2017 ноябрь
Владельцы "Приор", "Калин" и других машин, выпускавшихся после "десятого" семейства очень часто задают один и тот же вопрос: как определить питание катушек (ИКЗ или МЗ) взято уже с главного реле ЭБУ или еще по старинке, в "десятых" традициях — с замка зажигания?
Вариантов несколько:
1. Предпочтительный. Находите, рассматриваете и слегка анализируете версию схемы ЭСУД Вашей машины на предмет линии питания катушек зажигания.

2. По цвету провода , выходящего из жгута ЭСУД в моторном отсеке и подходящего к 5 контакту разъема жгута ИКЗ.
— синий — питание катушек взято с замка зажигания (с большой долей вероятности), и требует доработки!
— розово-черный значит питание уже взято с Главного Реле ЭБУ (Реле Зажигания).

3. Подключив лампочку к 5 контакту разъема жгута ЭСУД включите и выключите зажигание:
— если лампа погасла сразу — питание катушек взято с замка зажигания, и требует доработки
— если лампа погасла с задержкой 10-30с — значит изменения в схему внесены производителем, питание уже взято с Главного Реле ЭБУ (Реле Зажигания), и это должно радовать. Описанная в данной статье проблема уже устранена.

Update 2017 декабрь

При установке жгута ИКЗ будьте предельно внимательны: забытая и не привинченная к ГБЦ клемма массы катушек зажигания (черный провод) — приведет к выходу из строя ЭБУ.