Трамблеры системы DIGIFANT, и почему они должны быть «правильными»
Что такое трамблер?
Я не раз слышал неумное суждение, что трамблер – это такая предельно простая штука, что крутится, выдавая импульс на усилитель зажигания и раздавая бегунком искру на свечи, и больше он ничего не делает, что трамблеры все одинаковы, никакой принципиальной разницы в них нет, и не может быть, и если удалось какой-то первый попавшийся на разборке установить в двигатель и искра пошла, то он «точно подошел» и больше беспокоиться не о чем. Увы, это мнение глубоко ошибочное и часто приводит к долгим, порой бесконечным мучениям! Система впрыска не будет работать корректно, даже если механически трамблер подошел, но он от другого двигателя с неподходящими параметрами! И ниже я расскажу почему, применительно к системе впрыска Digifant.
Принцип работы
Вся работа любого двигателя внутреннего сгорания, и момент подачи искры, момент впрыска топлива в том числе определяется физическим положением (углом) коленвала. Четырехтактному двигателю необходимо ДВА оборота коленвала (720 градусов) для полного цикла работы двигателя. Искра на свечи и впрыск на форсунки должны подаваться в строго определенные моменты механического положения двигателя, определяемого углом коленвала, и точность должна быть до долей градуса. Также в строго определенные моменты должны открываться и закрываться клапана газораспределительного механизма. Работа клапанов определяется механически - ремнем ГРМ, работа же форсунок и зажигания в системах электронного впрыска управляется программно блоком управления. В отличии от механических систем, где для этого использовались вакуумные, центробежные регуляторы в трамблере, карбюраторы и механические системы управления форсунками, все временные моменты в электронных системах определяет блок управления двигателем. Информацию о положении деталей двигателя блок управления электронных систем обычно берет с датчика положения коленвала (датчик скорости в русскоязычной литературе), а так как полный цикл работы 4х тактного двигателя составляет ДВА оборота коленвала, то датчика положения коленвала мало для корректного определения типа такта (впуск или рабочий ход) и положения в нем систем двигателя, то дополнительно использует датчик положения распредвала, который как раз имеет всего 1 оборот за полный цикл работы двигателя. В русской литературе его называют "датчик фазы"
Следует обратить внимание, что на системах полного электронного впрыска НЕ МОЖЕТ быть вакуумных и центробежных регуляторов на трамблерах, что свойственно механическим и гибридным системам, где зажиганием управляет механика, а впрыском - ЭБУ (например Digijet)!
Система Digifant не имеет датчика положения КОЛЕНВАЛА. Блок управления использует датчик Холла, расположенный в распределителе зажигания, связанном механически с РАСПРЕДВАЛОМ для определения момента зажигания и впрыска. РАСПРЕДВАЛ, как было написано выше совершает 1 оборот за полный цикл (в 2 оборота двигателя), что означает, что сигнала положения распредвала в принципе достаточно для правильного управления двигателем, НО ТОЛЬКО при условии корректной установки положения трамблера, так как именно к коленвалу он не привязан механически. Использование датчика коленвала позволяет повысить точность определения положения коленвала и устранить необходимость регулировки положения трамблера. НО для этого требуется большее количество вычислений, а в 90е годы мощности процессоров для этого не хватало. Поэтому в системах этих годов ограничились датчиком распредвала в трамблере. Но, кстати, даже в системе "Digifant" самых поздних годов (двигатель ABF) стали ставить датчики коленвала.
В трамблере этих систем расположена круглая металлическая шторка ( 20В на рис.) с четырьмя вырезами, проходящая мимо датчика магнитного поля (датчик Холла, 21 на рис.). Когда мимо датчика проходит вырез, он выдает сигнал 0 вольт (виртуально как замкнутые контакты в прерывателе в механических трамблерах), когда металл шторки 12 вольт. При вращении двигателя из датчика выходит прямоугольный сигнал, в котором момент перехода от 0 к 12 вольт соответствует верхней мертвой точке каждого из четырех цилиндров двигателя. И зная этот момент, ЭБУ устанавливает момент подачи искры и топлива из форсунок.
Загадка прошлого века и ее разоблачение
Казалось бы все просто? Но это НЕ ТАК! В связи с тем, что смесь сгорает не мгновенно, а скорость ее горения зависит от температуры, числа оборотов в единицу времени и нагрузки двигателя, то искра должна подаваться ЗАРАНЕЕ до (или после) момента достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). Время опережения (угол опережения зажигания - УОЗ) должно ИЗМЕНЯТЬСЯ в зависимости от текущих параметров двигателя.
В механических системах вакуумный регулятор (16 на рис) и центробежный регулятор в зависимости от нагрузки и числа оборотов двигателя в единицу времени сдвигают механически сам датчик Холла, регулируя таким образом, момент подачи искры заранее до момента ВМТ. Но в системе DIGIFANT НЕТ вакуумного и центробежных регуляторов, а датчик жестко соединен с корпусом. «Назад во времени» ЭБУ подать искру не может!
Догадайтесь КАК ЭТО ДЕЛАЮТ? Если блок управления узнает от датчика, что поршень находится у ВМТ только ПОСЛЕ того как поршень там БЫЛ, и НАЗАД ВО ВРЕМЕНИ он уже не вернется?! "Машину времени" еще не изобрели, так как же угол ОПЕРЕЖЕНИЯ зажигания физически устанавливают?
Я уверен на 100%, что если вы ранее не читали мою статью - вы не сможете дать правильного ответа, так как информации об этом нигде не опубликовано! И незнание этого как раз приводит к катастрофическим ошибкам в ремонтах и диагностике.
Правильный ответ таков: производители придумали изящное инженерное решение: для регулировки УОЗ ЭБУ использует как точку отсчета приходящий заведомо раньше ( почти на 90°) требуемого момента искрообразования ЗАДНИЙ КРАЙ ВЫРЕЗА ШТОРКИ! Задний край выреза изготавливается на СТРОГО ОПРЕДЕЛЕННОМ положении ( - 78° коленвала для двигателя PF/PB/1P), и исходя из этого, блок точно рассчитывает требуемый угол момента подачи искры, добавляя расчетную временную задержку после появления заднего края шторки и момент начала подачи тока в катушку исходя из требуемого УЗК (угол замкнутого состояния контактов). Формула рассчёта выглядит так:
Момент подачи тока в катушку, от заднего края шторки =78°-УОЗ-УЗК
Момент искрообразования (снятия тока с катушки) от заднего края шторки = 78°-УОЗ
Вывод из вышесказанного, таков – шторка трамблера имеет СТРОГО ОПРЕДЕЛЕННУЮ ФОРМУ выреза и зуба! Это соотношение 1:1.3 ( 1 - вырез, 1.3 зуб, 78°:102° по коленвалу и 39°:51° по трамблеру) для 4х цилиндровых двигателей PF/PB/1P/RV объемом 1.8 литра системы Digifant показано на картинке справа (оно может быть иное для других членов этого семейства и тем более других моторов), и малейшее ее нарушение приведет к некорректному моменту зажигания, и в результате приводит к неустойчивой работе двигателя, детонации и потере мощности или невозможности запуска!
Распространенная проблема что заводит в тупик "мастеров".
Важно знать, что процесс запуска двигателя происходит с УОЗ=0° то есть СТРОГО ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ШТОРКЕ, без вмешательства ЭБУ в этот процесс путем пересчета "от задней шторки", и только после набора определенных оборотов (примерно 600) ЭБУ переходит в режим расчета!! И если трамблер имеет НЕКОРРЕКТНУЮ шторку, то возникает широко известный, но ставящий в тупик малограмотных, феномен - "невозможно настроить угол зажигания". Если настроить трамблер так, чтобы двигатель хорошо запускался, то он "не тянет" и "стучит пальцами" при работе, а если настроить так, чтобы мотор хорошо тянул - он не заводится или крайне тяжело это делает. Правильная методика установки зажигания требует настройку на оборотах около 2000, и исходя и зашитых в ЭБУ размеров шторки, предполагает, что на запуске, УОЗ будет=0. Чего разумеется не будет, если шторка некорректна. Например если она не 78 как в предыдущем примере, а скажем 90, то при запуске УОЗ будет не 0, а -12, что слишком много для запуска, а если она скажем 50, то вместо 0 мы получим +28 что также не даст никаких шансов завести мотор!
Фольксваген выпускал много двигателей с датчиками Холла в трамблере: для карбюраторных двигателей (с вакуумником), для моновпрысков, для системы SIMOS и еще нескольких и также для 5 цилиндровых моделей. У всех у них РАЗНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ШТОРКИ! Скажем в системе SIMOS в трамблере вообще ОДИН вырез, используемый только как датчик положения распредвала, а не 4 как требуется в Digifant. Механически некоторые трамблеры вполне успешно залазят в отверстия в «неправильных» двигателях, например трамблер от моновпрыска встает в двигатель PF, трамблер от 2E помещается в "Simos" ADY и наоборот. После такой «замены» владелец и незадачливые «мастера» годами бьются с неработающем корректно, мотором, меняя все в нем подряд кроме трамблера – «ну он же уже заменен на вполне подходящий»!
Подводные камни для экономных
Существуют серьезные "подводные камни" для экономных господ, пытающихся сэкономить на покупке трамблера целиком, а вместо этого заменить только датчик холла в своем трамблере (именно он и только он чаще всего и выходит из строя). Дело в том, что существует два типа датчиков, один используется наиболее часто для 4х цилиндровых двигателей, а другой для 5 цилиндровых, представленных на фото ниже.
Как можно заметить, сам датчик физически, расположен в них по разному - в одних в 180 градусах напротив разъема, а в других прямо у разъема.
Искра генерируется в момент прохода края шторки мимо датчика. В этот момент НЕОБХОДИМО ЧТОБЫ ВСЕ механические части двигателя были в ПРАВИЛЬНОМ ПОЛОЖЕНИИ, и это не только поршень у верхней мертвой точки, но и БЕГУНОК ТРАМБЛЕРА должен указывать именно на вывод провода свечи именно нужного цилиндра!
Цифра 4 делится на два без остатка, то есть 4-х цилиндровая конструкция СИММЕТРИЧНА!! Для 4х - цилиндровых двигателей шторка трамблера имеет 4 выреза и при повороте на 180 градусов ничего не изменится - не важно где будет располагаться сам датчик, и в этом случае ЛЮБОЙ из датчиков на фото подойдет! Исходя из этого малограмотные торговцы запчастями, и даже производители неоригинальных запчастей в каталогах, часто заявляют, что эти два датчика якобы "взаимозаменяемы".
Но это НЕ ТАК!! Двигатели бывают и 5 цилиндровые! 5 цилиндровая шторка трамблера на двигатель тактируемый по трамблеру (система Digifant) имеет 5 вырезов. Цифра 5 не делится на 2 без остатка, то есть конструкция НЕ СИММЕТРИЧНА! При повороте всей конструкции на 180 градусов, срез шторки (момент искрообразования), будет сдвинут относительно корпуса трамблера. Установка угла зажигания производится поворотом корпуса трамблера, на котором стоит датчик Холла так чтобы момент искрообразования происходил в нужном положении коленвала. На креплении трамблера имеются вырезы "уши" и эти "уши" установлены на корпусе трамблера так, чтобы была возможность повернуть трамблер (установить угол зажигания) в необходимое положение при любом допустимом производственным разбросе механических деталей двигателя. Но при "неправильном" датчике Холла будет иметься указанный выше угловой сдвиг из за несимметричной конструкции и возможность поворота трамблера в одну сторону будет ограничена. И тут как повезет - в какую сторону будут разбросы геометрии деталей мотора, может оказаться невозможным повернуть трамблер в требуемое для корректного угла зажигания положения - прорезь в креплении трамблера может упереться в крепежный винт, а может и не упрется если повезет
ВНИМАНИЕ!! Еще раз повторю деление на "4х цилиндровый" и "5и цилиндровый" - достаточно условно. Сейчас множество производителей не оригинальных деталей, и даже оригинальный может изменять конструкцию с годами - трамблер может быть изготовлен как в расчете на 180 градусный датчик, так и на 0 градусный. Производитель отвечает только за функционирование трамблера в сборе, а не за совместимость его деталей с другими производителями или даже со своими же, но других годов выпуска или партий! Самое важное тут, в том, то что если у Вас 5 цилиндровый мотор - НЕЛЬЗЯ ЗАМЕНЯТЬ ДАТЧИК ХОЛЛА НА ДРУГОЙ ТИП, ЧЕМ У ВАС БЫЛ ИЗНАЧАЛЬНО! Необходимо ставить точно такой-же как там был при покупке его новым!
Как проверить правильный ли у Вас датчик в 5и цилиндровом двигателе?
Конечно, за многие года машина прошла множество неграмотных "мастеров" и хозяев, и кто-то из них мог заменить датчик на неправильный. Как это проверить? Требуется выставить угол зажигания по меткам (а лучше всего по стробоскопу как указано здесь, и посмотреть в каком положении "уши крепления" . Крепежный болт должен быть примерно посередине выреза, то есть допускал какую-то регулировку в обе стороны, а не упирался в край выреза. Если вырезы "на пределе" и упираются - то будет невозможно точно выставить зажигание при обязательной его регулировке. Надо искать и устранять причину этой проблемы.
На фото указаны датчики для трамблеров системы Digifant, упомянутых ниже кодами двигателей и каталожными номерами. Трамблеры других систем здесь НЕ РАССМАТРИВАЮТСЯ, они могут иметь ДРУГИЕ расположения датчиков на 5 цилиндровых моторах и вообще иметь всего один вырез. Основное правило - на 5 цилиндровых трамблерах надо ОЧЕНЬ ТЩАТЕЛЬНО СЛЕДИТЬ, чтобы датчик был тот, что положен, а не на 180. На 4х цилиндровых - все равно.
Главная мораль всей статьи в том, что ставить можно только те трамблеры, которые допустимы на этот двигатель производителем, или их идентичные замены от третьих фирм, строго проверяя и соблюдая совместимость самих трамблеров и их частей.
Каталожные номера для справок
На двигатель 1.8л PF/PB/RV/1P/PG идут трамблеры 037905205, 037905205F, 037905205G, 037905205K. На 2 литровый 4 цилиндровый 2E, ABK на Audi, а также его близкий родственник AAC, ставившийся в микроавтобусах T4 - 037905205C и 037905205J, на 5 цилиндровые 2.5 литровые AAF 023905205B, ACU 023905205C. В более поздние года, Digifant заменили на систему с раздельным (фазированным) впрыском Simos, 5 цилиндровые двигатели AET, AEU с трамблерами 023905205G и двигатели APL, AVT с трамблерам 023905205F, 4х цилиндровые ADY AEP AGG 037905205Q, 037905205L, 037905205R, ABF 037905205M. Других "похожих" трамблеров стоять там не может! Трамблеры с номерами начинающимися на 050 - 050905205 - ставились на моновпрыски, 048 - 048905205 на Audi механический впрыск и никак не могут работать на электронных инжекторных системах! И, разумеется, положение трамблера должно быть точно установлено по стробоскопу строго по методике базовых установок, которая описана в соседней статье здесь
(С) 2019, 2024 Леонид. А.
Копирование без указания первоисточника запрещено.
