Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Содержание

Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Катушка зажигания (или модуль зажигания) – элемент системы зажигания автомобиля, который преобразует низковольтное напряжение бортовой сети в высоковольтный импульс.  Высокое напряжение, возникающее в катушке зажигания, вызывает образование искры между электродами свечи зажигания и обеспечивает воспламенение топливно-воздушной смеси.

Устройство катушки зажигания
Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками: первичной и вторичной, внутри которых находится стальной сердечник, а снаружи – изолированный корпус.

  • Первичная обмотка состоит из толстого медного изолированного провода и насчитывает от 100 до 150 витков. Обмотка имеет выводы 12 вольт.
  • Вторичная обмотка, как правило, располагается снаружи первичной. Она состоит из 15000-30000 витков тонкой медной проволоки.  Такая система характерна как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля
    а. Во вторичной обмотке создается импульсное напряжение до 35 000 вольт, которое и подается к свечам зажигания.
Катушка зажигания автомобиля  масляного типа заполняется трансформаторным маслом, которое предохраняет ее от нагрева.

Принцип действия катушки зажигания

В первичную обмотку катушки подается  низковольтное  напряжение, который создает магнитное поле. Время от времени это  напряжение отсекается прерывателем, вызывая резкое сокращение магнитного поля и образования в витках катушек электродвижущей силы (э.д.с.).
Согласно физическому закону электромагнитной индукции, величина образующейся таким образом э.д.с. прямо пропорциональна количеству витков обмотки контура. Поэтому во вторичной катушке с большим количеством витков образуется импульс высокого напряжения, который по высоковольтным проводам (не применимо к индивидуальной катушке зажигания, установленной прямо на свечу)подается к свече зажигания. Благодаря импульсу, передаваемому катушкой, между электродами свечи зажигания образуется искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

В устаревших моделях автомобилей напряжение от  катушки зажигания подавалось ко всем свечам с помощью распределителя зажигания. Такая схема оказалась недостаточно надежной, поэтому катушки зажигания  (их ещё называют свечными) современного автомобиля объединены в систему и распределены по одной на каждую свечу.

Виды катушек зажигания автомобиля
Различают общие и индивидуальные катушки зажигания.

  • Общая катушка зажигания используется в системах зажигания с распределителем или без него. Ее конструкция описана выше: первичная обмотка располагается снаружи вторичной, внутри которой находится сердечник. Катушки с сердечником заключены в стальной корпус. Импульс от вторичной обмотки подается на свечи зажигания.
  • Индивидуальная катушка зажигания используется в системах прямого электронного  зажигания. В отличие от общей конструкции, в индивидуальных катушках первичная обмотка находится внутри вторичной. Индивидуальная катушка устанавливается непосредственно на свечу зажигания, поэтому высоковольтный  импульс передается практически без потери мощности.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля
Рекомендации по эксплуатации модулей зажигания
1. Не оставляйте включенным зажигание  без запуска двигателя на долгое время. Это существенно сокращает срок службы катушек зажигания.
2. Найдите время для очистки и проверки состояния катушки. Убедитесь в том, что крепления проводов в порядке, особенно важно проверить высоковольтный провод. Убедитесь также, что на корпус или внутрь его не попадает вода.
3. Не отсоединяйте высоковольтный провод от катушки голыми руками при включенном зажигании.

Катушка зажигания автомобиля. Конструкция, принцип работы

Чтобы обеспечить воспламенение горючей смеси в цилиндрах бензиновой силовой установки, используется внешний источник — электрическая искра, проскакивающая между электродами свечи накаливания. Но между этими электродами имеется определенный зазор, который электрическое напряжение должно пробить. Потому на свечу должно подаваться напряжение большого значения, составляющего десятки тысяч вольт.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Классическая катушка зажигания

Естественно, бортовая сеть авто не то что не рассчитана, она даже не способна выдать такое напряжение, поскольку не существует портативного источника питания с такими выходными параметрами.

Данная проблема была решена путем включения в систему зажигания специальной катушки, генерирующей высокое напряжение. По сути, катушка зажигания – это устройство преобразующее напряжение низкого значения (6-12 В) в большие значения (до 35 000 В).

Это и является основной функцией данного элемента – генерация импульса высокого вольтажа, подающегося на свечи накаливания.

Достигается генерация напряжения значительных показаний конструкцией самой катушки. Устроена катушка зажигания просто, она состоит она из двух видов обмоток.

Конструкция катушки зажигания

Устройство катушки зажигания

Первичная обмотка, она же низковольтная, принимает напряжение, подающееся от аккумулятора или генератора. Она состоит из витков проволоки крупного сечения, изготовленной из меди.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Из-за этого количество витков данной обмотки незначительное – до 150 витков. Чтобы предупредить возможные скачки напряжения и возникновение короткого замыкания, данная проволока сверху покрыта изоляционным слоем. Концы этой обмотки выведены на крышку катушки, к ним и подсоединяется проводка с напряжением в 12 В.

Вторичная обмотка помещена внутри первичной. Она состоит из проволоки мелкого сечения, что обеспечивает большое количество витков – до 30000. Один из концов данной обмотки соединен с минусовым выводом первой обмотки. Второй вывод, являющийся положительным, подсоединен к центральному выводу катушки. От этого вывода высокое напряжение подается дальше.

Принцип работы катушки зажигания

Работает катушка зажигания по такому принципу: напряжение, подающееся от источника питания, проходит по виткам первичной обмотки, из-за чего образуется магнитное поле, которое воздействует на вторичную обмотку. Благодаря этому полю в ней формируется импульс напряжения высокого значения.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля На это значение сказывается большое количество витков данной обмотки, поскольку индукция магнитного поля первой обмотки умножается на количество витков вторичной обмотки. Отсюда и высокое выходное напряжение.

Чтобы увеличить магнитное поле внутри катушки, тем самым обеспечив более высокое выходное напряжение, внутрь катушки помещен железный сердечник.

Видео: Индивидуальная катушка зажигания ВАЗ

Ещё кое-что полезное для Вас:

Поскольку во время работы катушки возможен токовый нагрев обмоток, для охлаждения используется трансформаторное масло, которым заполняется полость корпуса. Крышка ее прилегает к корпусу герметично, поэтому катушка является неразборной. В случае неисправности ремонту она так же не подлежит.

Входное и выходное напряжение катушки не являются главными характеристиками, при помощи которой можно проверить исправность ее.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Проверку работоспособности катушки производят по сопротивлению ее витком. При этом у каждой из катушек сопротивление может быть разным. К примеру, катушка может обладать сопротивлением первой обмотки на уровне 3,0 Ом, а вторичной – 7000-9000 Ом. Отклонение при замере от данных значений будет указывать на неисправность катушки. А поскольку она неремонтируемая, то она попросту заменяется.

Выше была описана конструкция катушки общего типа. Устанавливается она на все автомобили имеющие батарейную, бесконтактную и электронную систему зажигания, и оснащаются распределителем, который импульс от катушки направляет на нужный цилиндр.

Двухвыводная катушка

Существует еще два типа катушек – двухвыводные и индивидуальные. Двухвыводные катушки применяются в электронной системе зажигания с прямой подачей искры на свечу.

Двухвыводная катушка. Очень часто применяется на мотоциклах с электронной системой зажигания. Особенностью является наличие двух высоковольтных выводов. Они могут синхронно получать искру от двух цилиндров.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Внутренняя конструкция ее практически не отличается от катушки общего типа. Но выводов для подачи импульса у такой катушки – два. То есть, при работе катушки импульс подается сразу на две свечи. Поскольку при работе силовой установки одновременно конец такта сжатия в двух цилиндрах не может быть, а только в одном цилиндре, то во втором искровой разряд, который проскочит между электродами свечи не будет нести никакой полезной функции – холостая искра. Но при дальнейшей работе мотора ситуация поменяется – во втором цилиндре будет конец такта сжатия и искра необходима, а в первом цилиндре она будет холостой.

Двухвыводная катушка может иметь разные способы подключения к свечам накаливания. Один из способов – подача импульсов посредством двух высоковольтных проводов. Второй – использование одного наконечника и одного высоковольтного провода.

Такая катушка позволяет обойтись без распределителя, но подавать искру она может только на два цилиндра. А обычно у авто используется по 4 цилиндра.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Для таких авто используется четырехвыводная катушка, которая сама по себе представляет две двухвыводные катушки, объединенные в один блок.

Индивидуальная катушка зажигания

В зависимости от устройства сердечника, индивидуальные катушки зажигания делятся на два типа – компактные, и стержневые

Компактная (слева) и стержневая (справа) индивидуальные катушки зажигания, устанавливаемые непосредственно над свечами зажигания.

Последний тип используемых на авто катушек – индивидуальные. Такие катушки работают только с одной свечей, но при их использовании из передающей искру цепи исключен один из элементов – высоковольтный провод, поскольку катушка размещается непосредственно на свече.

Она имеет несколько иную конструкцию, но при этом принцип работы остался неизменным.

Устройство индивидуальной катушки зажигания

В ней имеется два сердечника. Поверх внутреннего располагаются две обмотки. Но в этой катушке вторичная обмотка располагается поверх первичной.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Внешний сердечник располагается поверх обмоток.

Выходы вторичной обмотки подсоединены к наконечнику, который одевается на свечу. Этот наконечник состоит из стержня, рассчитанного на работу с высоким напряжением, пружины и изолятора.

Чтобы предохранить обмотки от значительных нагрузок, ко вторичной подсоединен диод, рассчитанный на работу со значительным напряжением.

Такая конструкция катушки очень компактна, что дает возможность использовать по одному элементу на каждый цилиндр. А отсутствие ряда других элементов, использующихся в системах, которые оснащаются первыми двумя типами катушек позволяет значительно снизить потери напряжения в цепи.

Это и все выпускающиеся на данный момент катушки зажигания, которыми оснащаются автомобили.

Катушки зажигания - виды, устройство, принцип работы


(Примечание: данная статья является общепознавательной и не привязана к какой либо марке автомобиля)

Задачи катушки зажигания

Катушка зажигания накапливает энергию и вырабатывает высокое напряжение для образования искрового разряда на электроде свечи зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Функция катушки зажигания основывается на законе индукции: катушка зажигания состоит из магнитомягкого железного сердечника, первичной обмотки из медной проволоки с малым количеством витков (сечением примерно 0,75 мм2) и вторичной обмотки из медной проволоки с большим количеством витков (сечением примерно 0,63 мм

2). Соотношение витков составляет примерно 1:200.

Поставляемая от аккумулятора энергия в требуемый момент зажигания отключается от конечной ступени управления. Магнитное поле первичной обмотки переносится на вторичную обмотку. Возникающее во вторичной обмотке напряжение зависят от количества витков. Это высокое напряжение используется для искрообразования на электроде свечи.

Энергия зажигания

При оптимальном составе смеси энергия зажигания должна составлять примерно 0,2 мДж, при более бедной или богатой смеси - примерно 3 мДж. Однако в практике расход энергии гораздо выше.

Вырабатываемая энергия в современных системах зажигания достигает от 60 до 200 мДж.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это означает, что при контакте с проводящими высокое напряжение частями может возникнуть угроза жизни!

Термины в системе зажигания

Распределение

Аккумулирование энергии: во время цикла заряда катушка накапливает энергию в магнитопроводе. Ток подается - катушка заряжается (цепь первичной обмотки закрыта, цепь вторичной обмотки открыта). В заданный момент зажигания первичная цепь размыкается.

Первичный ток

Индуцированное напряжение: любое изменение тока в индуктивности (катушке) изменяет напряжение. Вторично генерируется высокое напряжение.

Вторичное напряжение

Высокое напряжение: так же как и в трансформаторе вырабатываемое высокое напряжение зависит от числа витков катушки первично/вто-рично. После достижения необходимого напряжения пробоя происходит разряд катушки с образованием искры (пробой).

Вторичный ток

Искра зажигания: после поступления высокого напряжения на свечу зажигания накопленная энергия разряжается в искровой канал (цепь первичного тока открыта, вторичного-закрыта).Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Время замыкания (заряда катушки)

В контактно-распределительной системе зажигания определяется продолжительность времени, в период которого контакт прерывателя замкнут.

В электронной системе зажигания предписывается продолжительность времени, в период которого первичный ток протекает. Первичная обмотка катушки подключена.

Система зажигания с контактным прерывателем

Электронная система зажигания

РАЗНОВИДНОСТИ КАТУШЕК

На практике в основном встречаются 3 вида: система зажигания с вращающимся распределителем, двухискровая катушка зажигания и одноискровая катушка зажигания.

Стандартная катушка зажигания для двигателей с вращающимся распределением высокого напряжения (ROV)

Управление током заряда через контакт прерывателя. Тут высокое напряжение генерируется центрально от одной катушки зажигания и распределителем зажигания механически распределяется на отдельные свечи зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В современных системах управления двигателем этот вид распределения напряжения уже не актуален.

Двухискровая катушка зажигания (в двигателях с четным числом цилиндров)

Оба соединения высокого напряжения последовательно подключены к двум свечам зажигания, порядок зажигания которых на 360° оборота коленчатого вала смещены друг от друга. Катушка зажигания генерирует искру зажигания одновременно на две свечи зажигания: одна находится в цилиндре, в котором как раз и сжимается воздушно-топливная смесь, а вторая - в цилиндре, который в это время находится в такте выпуска. В цилиндре с высоким давлением (с тактом сжатия) возникает рабочая основная искра зажигания, в менее сжатом (с тактом продувки) - холостая искра зажигания. После 360° оборота коленчатого вала все становится наоборот. В другой паре цилиндров импульс зажигания происходит точно так же, только смещен на 180° оборота коленвала.

Благодаря последовательному включению одна из обеих свечей работает с положительным высоким напряжением пробоя, а другая - с отрицательным напряжением.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Из-за разного направления напряжения электроды свечей зажигания показывают неодинаковые картины обгорания.


На каждый оборот коленвала -2 искры зажигания (основная/ рабочая искра и поддерживаю-щая/холостая искра)

1.    Помехоподавляющий штекер 2.    Кабели зажигания
3.    Соединительный штекер 4.    Двухискровая катушка зажигания 2x2

Статическое распределение высокого напряжения с двух-искровой катушкой зажигания

Одноискровая катушка зажигания в полностью электронной системе зажигания

В этом исполнении каждая свеча зажигания приписана к конкретной катушке зажигания, которая «сидит» прямо на изоляторе свечи зажигания. Конструкция делает возможным более филигранное исполнение и размеры. Одноискровые катушки зажигания устанавливаются как на четное, так и на нечетное количество цилиндров: система зажигания все равно синхронизируется сенсором распредвала.

Схема включения одноискровой катушки зажигания


Устройство одноискровой катушки

Одноискровая катушка зажигания вырабатывает в каждый такт по искре зажигания, потому необходима синхронизация с распределительным валом.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Преимущества одноискровой катушки зажигания в полностью электронной системе зажигания

Благодаря прямой передаче напряжения от катушки зажигания на свечу зажигания одноискровая катушка зажигания имеет меньшие потери напряжения и позволяет использовать самый широкий из возможных диапазонов углов опережения зажигания. Кроме того, в такой системе возможен контроль первичной и вторичной цепей системы зажигания и определение перебоев в искрообразовании.

Одноискровая катушка

1    Замок зажигания 2    Катушки зажигания 3.    Свечи зажигания 4.    Блок управления

Статическое распределение зажигания с одноискровыми катушками зажигания

Диоды в цепи высокого напряжения для подавления искры при включении. Вторичная обмотка не может быть проверена омметром.

Видео

Работа и устройство катушки зажигания с фото и видео

Не нужно иметь какое-то специальное автомобильное образование, чтобы понимать, что каждый элемент, входящий в структуру наиболее распространенного средства передвижения – автомобиля – даже самый маленький, является очень важным, и при его отсутствии дело может дойти вплоть до катастрофы.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Не попадает в категорию исключений и система зажигания, а особенно ее поистине сердце – катушка. Поэтому так важно иметь представление об устройстве катушки зажигания и о ее принципе работы. Об этом и пойдет речь далее.

Содержание статьи

Устройство

Катушка зажигания (иначе она еще может называться модулем) представляет собой один из элементов системы автомобильного зажигания, призванный преобразовывать напряжение низковольтного типа бортовой сети в импульс высоковольтного характера. После этого возникающее высокое напряжение становится причиной образования искры между электродами, принадлежащие к свече, и воспламенения топливно-воздушной системы.

В целом данный механизм представляет собой трансформатор, который располагает двумя обмотками и может применяться во всех системах: электронной, бесконтактной и контактной. Но в зависимости от типа катушки, ее устройству характерны определенные трансформации. Рассмотрим эти виды и их структуру.




  1. Во множестве конструкций электронной системы зажигания может применяться сдвоенная катушка.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Еще одно ее наименование – двухвыводная. Данный тип располагает двумя высоковольтными выводами, которые становятся причиной одновременного получения искры цилиндрами в количестве двух штук. Причем один из цилиндров размещается в конце такта сжатия, а в другом искра происходит вхолостую.

Этот тип может иметь не один вид соединения со свечами зажигания. Так, это может происходить при помощи приводов, характеризующихся высоким уровнем напряжения. А еще один способ объясняется таким образом: когда одна свеча напрямую связана через наконечник, а другая – при помощи ранее упомянутого провода с высоким напряжением.

Примечательно, что пара сдвоенных катушек может образовать уникальный единый механизм. При этом он будет носить новое название – четырехвыводный, что вряд ли стоит объяснять.

  1. Электронную систему зажигания прямого типа вполне устроит индивидуальная катушка. Установка этого вида производится совместно с зажиганием, чья работа заведена исключительно на управление электронного характера, при этом обязательно условие – отсутствие любых механических частей.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Зажигание в такой катушке осуществляется с помощью разряда, поступающий от конденсатора, потому эту систему и называют прямой. Базовая функциональная часть индивидуальной катушки состоит из витков, сделанные из медных проводов, для того, чтобы принимать первичное напряжение и преобразовывать вторичный контур. Из этого следует, что механизм данного типа включает в себя две обмотки – первичную и вторичную, причем первая находится внутри второй. Конструкция первичной обмотки отличается наличием внутреннего сердечника, а вокруг вторичной находится внешний сердечник.

В катушке индивидуального типа могут размещаться такие компоненты воспламенителя, как электронные. Когда во вторичной обмотке вырабатывается высокое напряжение, то оно напрямую подается на свечу(делается это при помощи наконечника, состоящего из стержня высокого напряжения, изолирующей оболочки и пружины). А для того, чтобы во вторичной обмотке ток высокого уровня напряжение был отсечен как можно быстрее, там устанавливается диод, который тоже характеризуется высоким уровнем напряжения.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

  1. Во всех трех ранее названных системах зажигания может использоваться общая катушка. При этом обязательно условие для системы электронного типа – наличие блока распределителя.

Как и ранее описанный индивидуальный тип, этот объединяет первичную и вторичную обмотки.

Первая состоит не менее чем из ста витков толстой проволоки, выполненной из меди, которая, дабы иметь возможность предупреждать резкие скачки напряжения вместе с коротким замыканием, была изолирована. Также первичная обмотка располагает двумя выводами низковольтных характеристик, которые находятся на крышке катушки.

Что касается вторичной обмотки, то она в своем составе имеет гораздо большее количество витков (предел обозначен цифрой 30000) тоже медной, но уже тонкой проволоки. Примечательно то, что в общей вторичная обмотка располагается внутри первичной, в отличие от индивидуальной.

Основная характеристика всех проанализированных видов заключается в сопротивлении обмоток, которое варьируется в зависимости от модели механизма.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В случае, если значение отклоняется от оптимального, то это говорит о неисправности в работе катушки.

Нужно упомянуть и о том, что обмотки, чтобы иметь возможность повышать силу магнитного поля, размещаются вокруг сердечника, сделанного из железа. А все вместе это образует конструкцию, которую помещают в корпус с изолирующей крышкой. При этом катушка обязательно должна быть заполненной трансформаторным маслом – это должно предотвращать токовой нагрев.

Как работает

Принцип работы катушки зажигания основывается на базовых физических законах, которым учили еще в школе. Его можно охарактеризовать следующим образом: напряжение низковольтного типа отправляется в первичную обмотку. Все это создает магнитное поле. Иногда это напряжение может быть отсечено прерывателем, что становится причиной резкого сокращения магнитного поля вместе с образованием электродвижущей силы в витках катушки.

Если верить физическому закону касательно электромагнитной индукции, то величина электродвижущей силы, которая возникает таким образом, является пропорциональной количеству витков в обмотке контура.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Этим можно объяснить то, что во вторичной катушке образуется высокого напряжения импульс, ведь там находится большое количество витков. Этот импульс подается к свече зажигания. Причем данный процесс не характерен для индивидуального типа, так как такой устанавливается непосредственно на свечу.

Именно благодаря этому импульсу, передаваемый при помощи катушки, между электродами свечи возникает искра, что становится причиной воспламенения топливно-воздушной смеси. А в тот момент, когда возникновение этой искры уже просто необходимо, контакты в распределителе-прерывателе размыкаются. В этот же момент происходит разрыв цепи первичной обмотки. Ток высоковольтного характера появляется на центральном контакте катушки, после чего вновь отправляется – на тот контакт, напротив которого в этот конкретный момент находится электрод бегунка. После всего этого происходит замыкание цепи, а импульс проходит на свечу зажигания, принадлежащей одному из цилиндров.

Небольшая рекомендация: катушка не особо приветствует длительные нагрузки, поэтому лучше включать на длительное время зажигание при факте отсутствия запуска двигателя.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это – проверенный факт, исполнение которого поможет максимально продлиться время действия описываемого механизма.

Устаревшие модели автомобилей располагали такими катушками, напряжение от которых приходило сразу ко всем свечам при помощи распределителя зажигания. Последний механизм оказался недостаточно надежным, в связи с чем в современных авто начали активно применять системы с катушками индивидуального типа, принадлежащий каждой отдельной свече. В связи с этим энергия искрообразования увеличилась, а уровень радиопомех, что создавала система зажигания, наоборот уменьшился. Также применение данной системы позволило распрощаться с необходимостью использовать высоковольтные провода, которые часто оказываются ненадежными. 

Катушка, как важнейший элемент общей системы зажигания, нуждается в особенном внимании и уходе. Поэтому таким не стоит пренебрегать и ожидать до последнего, пока из строя выйдет на только данный механизм, но и вся система зажигания, а позже и автомобиль.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Так что я рекомендую всегда находить время для осуществления хотя бы элементарной диагностики авто и системы зажигания в частности, тем более если о принципе ее работы теперь известно. И пусть автомобиль никогда не подводит.

Видео “Снятие катушки зажигания”

Посмотрев запись вы узнаете как можно самостоятельно снять катушку зажигания.

Узнайте больше о катушках зажигания! Советы по сервисному обслуживанию катушек зажигания.

Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Система зажигания должна обеспечивать искру достаточной интенсивности в нужном цилиндре в нужное время тысячи раз в минуту. Поэтому правильный ремонт системы зажигания — это насущная необходимость. Благодаря нашим советам по обслуживанию катушек зажигания вы узнаете, как они работают, почему они выходят из строя, что указывает на их неисправность, а также как заменить их для обеспечения высококачественного долговечного ремонта, которому можете доверять и вы, и ваши клиенты.

Что такое катушка зажигания?

Чтобы произошло возгорание, необходима искра, поджигающая топливовоздушную смесь в двигателе. В этом и заключается функция катушки зажигания. Она представляет собой электрический трансформатор, который преобразует низкое напряжение аккумулятора — обычно всего 12 вольт — в очень высокое для того, чтобы в зазоре свечи зажигания проскочила искра, поджигающая топливо. В результате этого двигатель запускается. В некоторых системах требуется всего одна катушка, однако в большинстве новых моделей автомобилей на каждый цилиндр устанавливается отдельная катушка зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Как работает катушка зажигания?

Говоря простым языком, катушки зажигания состоят из трех частей: первичной цепи, состоящей из нескольких сотен витков первичной обмотки, вторичной цепи, состоящей из еще нескольких тысяч витков, и железного сердечника. Когда ток протекает через первичную цепь, вокруг сердечника создается мощное магнитное поле, заряжающее катушку. Однако, когда подача энергии прерывается — магнитное поле исчезает. А поскольку эта энергия должна куда-то уходить, она индуцирует импульс тока во вторичной катушке, увеличивая его напряжение до тех пор, пока его не станет достаточно, чтобы создать искру зажигания. 
 
Требуемое напряжение может варьироваться от всего 5000 вольт до 25 000 вольт и зависит от ряда факторов, а именно ширины зазора между электродами свечи зажигания, электрического сопротивления свечи зажигания, состава топливовоздушной смеси, температуры свечи зажигания, нагрузки на двигатель и т.д. На самом деле, при максимальной нагрузке некоторым системам требуется напряжение до 40 000 вольт.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Величина выходного напряжения определяется соотношением количества витков вторичной обмотки к количеству витков первичной обмотки, которое обычно составляет порядка 80 к одному, но чем выше это соотношение, тем выше потенциальное напряжение.

Где устанавливается катушка зажигания?

На старых автомобилях катушка зажигания расположена между аккумулятором и трамблером. Однако в современных системах зажигания с электронным управлением трамблер больше не нужен. Вместо этого работу свечей зажигания контролирует блок управления двигателем (ЭБУ). Таким образом, в системах с индивидуальными катушками зажигания катушки монтируются непосредственно над каждой свечей зажигания. Или в случае бестрамблерных систем с «холостой искрой», подключаются к паре свечей зажигания.

Из-за этого количество катушек также может различаться. В то время как в старых системах обычно используется одна катушка, на более современных автомобилях устанавливается несколько катушек — по одной на цилиндр или на каждую пару цилиндров.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это позволяет производителям автомобилей более точно контролировать момент зажигания, повысить производительность двигателя, снизить расход топлива и количество выхлопных газов.

Почему катушки зажигания выходят из строя?

Несмотря на то, что катушки зажигания рассчитаны на длительное использование, возрастающие требования к ним означают, что они могут выйти из строя. Среди основных причин их поломки можно выделить следующие:

  • Поврежденные свечи зажигания или их провода. Неисправная свеча зажигания, обладающая повышенным сопротивлением, вызывает рост выходного напряжения. Если оно превышает 35 000 вольт — может случиться пробой изоляции катушки, который вызовет короткое замыкание. Это может стать причиной снижения выходного напряжения, пропусков зажигания под нагрузкой и/или плохого запуска двигателя.
  • Износ свечи зажигания или увеличенный зазор. По мере износа свечи зажигания будет увеличиваться и установленный на ней зазор между двумя электродами.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это означает, что для создания искры катушке будет необходимо генерировать более высокое напряжение. Увеличившаяся нагрузка на катушку может стать причиной перегрузки и перегрева. 
  • Повреждение в результате вибрации. Постоянный износ из-за вибрации двигателя может стать причиной повреждения обмоток и изоляции катушки зажигания, в результате чего может возникнуть короткое замыкание или обрыв во вторичной обмотке. Также может ослабнуть крепление электрического разъема, подключенного к свече зажигания, что заставит катушку зажигания совершать дополнительную работу для создания искры.
  • Перегрев. Вследствие своего расположения катушки зажигания часто подвержены воздействию высокой температуры, возникающей при работе двигателя. Это может снизить возможность катушек проводить ток, что, в свою очередь, приведет к снижению их производительности и долговечности.
  • Меняющееся сопротивление. Короткое замыкание или низкое сопротивление в обмотке катушки зажигания увеличит количество электричества, протекающего через катушку.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это может вывести из строя всю систему зажигания автомобиля. Изменение сопротивления может также быть причиной создания слабой искры, что приведет к невозможности завести автомобиль и повреждению как катушки зажигания, так и расположенных радом элементов. 
  • Попадание жидкости. В большинстве случаев источником жидкости является утечка масла через поврежденную прокладку клапанной крышки. Это масло скапливается и повреждает как катушку зажигания, так и свечу зажигания. Вода из системы кондиционирования, например, также может проникать в систему зажигания. В обоих случаях во избежание повторных аналогичных поломок важно устранить первопричину неисправности.

Признаки неисправности катушки зажигания.

Поскольку катушка зажигания отвечает за генерирование искры, с помощью которой запускается двигатель автомобиля, любая ее неисправность быстро отразится на работе двигателя. Можно выделить следующие признаки неисправности катушки зажигания:

  • Горит индикатор проверки двигателя.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Поскольку неисправная катушка зажигания непосредственным образом влияет на работу двигателя, любая ее неполадка станет причиной включения индикатора проверки двигателя.
  • Повышенный расход топлива. При снижении мощности искры процесс сгорания топлива будет не столь эффективным, что приведет к заметному увеличению его расхода. 
  • Прострел в выхлопной системе. Часто ранним признаком отказа катушки зажигания является прострел, возникающий, когда топливо, не сгоревшее в камере сгорания, попадает в выхлопную систему. Если не устранить эту неисправность, выхлопная система может получить значительные повреждения.
  • Остановка двигателя. Неисправная катушка зажигания будет подавать ток на свечи зажигания с перебоями, что может привести к остановке двигателя. Это также может стать причиной невозможности запуска двигателя. 
  • Пропуски зажигания. Из-за недостаточной мощности, развиваемой одним или несколькими цилиндрами, в двигателе могут возникать пропуски зажигания, особенно во время набора скорости.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля
  • Проблемы с запуском двигателя. Аналогичным образом, если на одну или несколько свечей зажигания не подается достаточного заряда, двигатель будет очень сложно завести. Автомобили с одной катушкой зажигания могут в этом случае вообще не завестись. 

Советы по поиску и устранению неисправностей катушек зажигания.

Если имеется подозрение на неисправность катушки зажигания, чтобы упростить диагностический процесс, просто выполните приведенные ниже действия:

  • Считайте коды неисправностей и рабочие данные с помощью диагностического прибора. Сравните полученные данные о катушке зажигания, которая по вашему мнения неисправна, со значениями, характерными для исправной катушки.
  • Проверьте катушки на наличие признаков повреждения, таких как трещины корпуса, повреждения стопорных петель или повреждения проводки и электрических разъемов.
  • Также извлеките и осмотрите свечу зажигания. Проверьте зазор свечи зажигания и провод питания свечи, при его наличии, и убедитесь, что его сопротивление в норме.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля
  • При включенном зажигании с помощью мультиметра измерьте напряжение, подающееся на катушку зажигания. Напряжение не должно превышать 10,5 вольт. 
  • Опять же, с помощью мультиметра проверьте первичную и вторичную обмотки катушки. У большинства катушек зажигания сопротивление первичной обмотки должно составлять от 0,4 до 2 Ом, а вторичной — от 5000 до 20 000 Ом. Однако для уточнения значений следует свериться с руководством, предоставленным автопроизводителем. Если оба эти параметра выходят за допустимые пределы, катушку следует заменить. Нулевые показания прибора свидетельствуют о наличии короткого замыкания, а завышенные значения — о наличии обрыва в катушке.  В тех случаях, когда к катушке зажигания подключено три, четыре, пять или семь проводов, следует свериться с электросхемой, описывающей ее конструкцию.

Советы по замене катушек зажигания.

После того как неисправность была выявлена, замените катушку зажигания, выполнив простые действия, описанные ниже:

  • Отключив зажигание определите расположение неисправной катушки.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Отсоедините электрический разъем и выверните крепежные болты. Аккуратно приподнимите катушку с посадочного места.
  • Перед установкой новой катушки рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на посадочную поверхность новой катушки и ее электрический разъем. Это позволит предотвратить появление коррозии и обеспечить качественное соединение. Также одновременно с заменой катушки рекомендуется заменить все свечи зажигания.
  • После этого установите катушку на место. Затяните болты рекомендованным моментом и подсоедините электрический коннектор.
  • Подключите диагностическое устройство, сотрите все коды неисправностей и отключите индикатор предупреждения о необходимости обслуживания двигателя. 
  • Выполните ходовые испытания, чтобы убедиться, что неисправность устранена.

Больше о катушках зажигания.


 

Система зажигания - принцип работы и виды систем зажигания Лада Калина / Lada Kalina (ВАЗ 1118, 117, 1119)

Данная статья описательная и универсальна для всех марок автомобилей

В состав системы зажигания входят узлы и соединительные провода, необходимые для формирования и подачи высокого напряжения на свечи зажигания в заданной последовательности.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

В состав системы зажигания входят узлы и провода, необходимые для формирования высокого напряжения (до 40 000 В и выше). Во всех системах зажигания на плюсовой вывод катушки зажигания подается напряжение бортовой сети, а ее минусовой вывод через коммутатор подключается на "массу" автомобиля. Когда минусовой вывод катушки зажигания подключен на "массу", через первичную, низковольтную обмотку катушки зажигания течет ток, возбуждающий магнитное поле. При разрыве цепи магнитное поле исчезает, индуцируя во вторичной (высоковольтной) обмотке катушки зажигания высоковольтный импульс. В системах зажигания классической схемы замыкание и размыкание контакта катушки зажигания на "массу" осуществляется механическим прерывателем. В электронных системах зажигания это делает электронный модуль по сигналу магнитоэлектрического датчика, или триггера.

Катушки зажигания

Катушка зажигания — это "сердце" любой системы зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В этой катушке создается высоковольтный импульс за счет электромагнитной индукции. Многие конструкции катушек зажигания состоят из двух отдельных, но электрически соединенных друг с другом, медных обмоток. Другие представляют собой классические трансформаторы — в них первичная и вторичная обмотки полностью изолированы друг от друга (рис. 5.1).

Сердечник (магнитопровод) катушки зажигания набирается из пластин трансформаторного железа (тонких листов магнитомягкого железа). Сердечник увеличивает индуктивную связь между катушками. На наборном сердечнике намотана обмотка, состоящая приблизительно из 20 ООО витков тонкого провода (калибра, примерно, 42-AWG). Эта обмотка

Рис. 5.1. Конструкция катушки зажигания с масляным охлаждением. Обратите внимание на то, что первичная и вторичная обмотки электрически соединены друг с другом. Полярность выводов катушки определяется направлением ее намотки

называется вторичной (повышающей) обмоткой катушки зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Поверх нее намотана обмотка, состоящая приблизительно из 150 витков толстого провода (калибра, примерно, 21-AWG). Эта обмотка называется первичной обмоткой катушки зажигания. Во многих конструкциях катушек зажигания эти обмотки окружены тонким металлическим экраном, изолированы электроизоляционной бумагой и помещены в металлический корпус. Корпус катушки зажигания обычно заполняется трансформаторным маслом с целью лучшего охлаждения. В HEI-системах зажигания компании GM (high-energy ignition — система зажигания с искрой повышенной мощности) используются так называемые Е-катушки, которые по конструкции представляют собой катушку зажигания, намотанную на наборном железном сердечнике Е-образной формы и залитую эпоксидной смолой. Охлаждение Е-катушки — воздушное (рис. 5.2 и 5.3).

Рис. 5.2. Пример Е-катушки зажигания с эпоксидной заливкой и воздушным охлаждением

Как в катушке зажигания создается напряжение 40 киловольт

Напряжение на плюсовой контакт первичной обмотки катушки зажигания поступает с плюсовой клеммы аккумуляторной батареи через замкнутые контакты замка зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Минусовой контакт первичной обмотки замывается на "массу" через электронный модуль управления зажиганием.

Когда эта цепь замкнута, через первичную обмотку катушки зажигания течет ток величиной, примерно, от 3 А до 8 А. Этот ток создает в катушке зажигания мощное магнитное поле. Когда контакт первичной обмотки катушки зажигания на "массу" разрывается, магнитное поле резко убывает, наводя во вторичной обмотке катушки высоковольтный импульс — напряжением от 20 000 В до 40 000 В и током небольшой (от 20 мА до 80 мА) силы. Этот высоковольтный импульс через контакты распределителя зажигания поступает по высоковольтным проводам на свечи зажигания. Чтобы проскочила искра, катушка зажигания должна "зарядиться" от низковольтной первичной сети и снова разрядиться.

 

Рис. 5.4. Схема типичной системы зажигания с электронным прерывателем, в которой используется добавочное сопротивление и механический распределитель зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля С целью защиты катушки зажигания от перегрева на пониженных оборотах двигателя во многих электронных системах зажигания вместо добавочного сопротивления используются специальные электронные схемы, которые работают в составе электронного модуля управления зажиганием

Схема, управляющая током первичной обмотки катушки зажигания — подключающая ее к источнику питания и отключающая ее от него, называется первичной цепью системы зажигания. Схема, обеспечивающая формирование и распределение высокого напряжения, создаваемого в высоковольтной обмотке катушки зажигания, называется вторичной цепью системы зажигания (рис. 5.4 и 5.5).

Рис. 5.5. Пример типичной катушки зажигания НЕ1-системы зажигания компании General Motors, установленной в крышке распределителя. При замене катушки зажигания и/или распределителя зажигания обязательно проверьте, чтобы клемма массы была переставлена со старой крышки распределителя на новую.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Отсутствие надлежащего контакта с массой может привести к повреждению катушки зажигания. В HEI-системах зажигания используются два варианта катушек зажигания. Первый вариант отличается тем, что выводы первичной обмотки имеют изоляцию красного и белого цвета — он показан на фотографии. Во втором варианте катушка включена в обратной полярности, изоляция выводов — красного и желтого цвета

Работа первичной цепи

Для формирования импульса высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания необходимо замкнуть и разомкнуть цепь первичной обмотки. Замыкание и размыкание первичной цепи зажигания осуществляется силовым транзистором (электронным прерывателем), установленным в электронном модуле управления зажиганием, управление которым, в свою очередь, осуществляется по сигналам различных датчиков:

• Магнитоэлектрический датчик положения ротора распределителя зажигания (импульсный генератор).Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Этот датчик, установленный в корпусе распределителя зажигания, создает сигнал переменного напряжения, по которому производится переключение транзисторного прерывателя в модуле управления зажиганием (рис. 5.6 и 5.7).

Рис. 5.6. Принцип работы магнитоэлектрического датчика (генератора импульсов). На приведенном внизу рисунке показана типичная осциллограмма выходного напряжения этого магнитоэлектрического датчика. Импульсный сигнал с выхода датчика поступает в электронный модуль управления зажиганием, который разрывает контакт первичной обмотки на "массу" в тот момент, когда напряжение импульса достигает максимума и начинает снижаться (это происходит в тот момент, когда зубец стального зубчатого диска начинает удаляться от катушки датчика)

Рис. 5.7. Импульсный сигнал, поступающий с выхода магнитоэлектрического датчика, управляет работой электронного модуля, который замыкает вывод первичной обмотки катушки зажигания на "массу" и размыкает его, генерируя высоковольтный импульс во вторичной цепи

• Датчик Холла.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Установленные в корпусе распределителя зажигания или рядом с коленчатым валом интегральные датчики Холла формируют прямоугольный импульсный сигнал. Импульсный сигнал с выхода датчика, содержащий информацию о положении поршней и скорости вращения двигателя, поступает в модуль управления зажиганием и бортовой компьютер (рис. 5.8 и 5.9).

Рис. 5.8. В интегральном датчике Холла используются металлические дисковые обтюраторы, шунтирующие силовые линии магнитного поля, экранируя от него датчик Холла, изготовленный по микроэлектронной технологии вместе со схемой усиления. Все интегральные датчики Холла формируют прямоугольные импульсы, обеспечивающие очень точную синхронизацию работы модуля управления зажиганием

Рис. 5.9. Зубец обтюратора на вращающемся роторе проходит в зазоре между интегральным датчиком Холла и постоянным магнитом

• Магнитоэлектрические датчики углового положения коленчатого вала.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В этих датчиках сигнал формируется за счет изменения напряженности магнитного поля, окружающего катушку датчика. Этот сигнал, содержащий информацию о положении поршней и скорости вращения двигателя, поступает в модуль управления зажиганием и бортовой компьютер (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Датчик переменного магнитного сопротивления (VRS) представляет собой катушку индуктивности, намотанную на постоянном магните. Зубцы магнитного обтюратора, закрепленного на коленчатом валу (или распределительном валу), проходя мимо катушки датчика, вызывают изменение напряженности магнитного поля, окружающего ее. Когда выступ обтюратора приближается к катушке, напряженность магнитного поля возрастает, потому что в металле концентрация силовых линий магнитного поля выше, чем в воздухе

• Оптические датчики. Эти датчики бортовой компьютерной системы управления двигателем изготавливаются на основе светодиода и фототранзистора.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Вращающийся диск с прорезями (обтюратор) модулирует поток излучения светодиода, в результате чего на выходе фотоприемника появляется импульсный сигнал. В оптических датчиках (обычно устанавливаемых в корпусе распределителя зажигания), как правило, предусматривается два ряда прорезей, что обеспечивает формирование отдельных сигналов для опознавания цилиндров (сигнал низкого разрешения) и прецизионного измерения угла поворота ротора распределителя зажигания (сигнал высокого разрешения) (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Оптический датчик-распределитель на шестицилиндровом V-образном двигателе Nissan объемом 3 литра со снятым оптическим экраном (а). Перед установкой ротора датчик закрывают оптическим экраном (6)

Бесконтактные системы зажигания

В системе зажигания с непосредственным подключением катушки зажигания к свечам зажигания — называемой также бесконтактной системой зажигания (DIS) или просто электронной системой зажигания (IE) — распределитель зажигания отсутствует.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В этой системе зажигания оба вывода катушки подключены каждый к своему цилиндру, причем цилиндры выбраны так, что их рабочие циклы находятся в про-тивофазе друг с другом (рис. 5.12). Это означает, что искра возникает одновременно в обеих свечах зажигания! Когда в одном из цилиндров (например, №6) идет такт сжатия, в другом цилиндре (№3) — в то же самое время — идет такт выпуска отработанных газов.

Рис. 5.12. В бесконтактной системе зажигания искра возникает одновременно в двух цилиндрах — рабочем, в котором идет такт сжатия, и парном, или оппозитном, в котором в это же самое время идет такт выпуска отработанных газов. В типичном двигателе для возникновения холостой искры в цилиндре, в котором идет такт выпуска, обычно достаточно напряжения от 2 до 3 кВ. Остальная энергия, накопленная катушкой зажигания, расходуется в том цилиндре, в котором идет такт сжатия (типичное напряжение составляет от 8 до 12 кВ)

Оптический датчик-распределитель не любит внешней засветки

Принцип работы оптического датчика-распределителя системы зажигания заключается в импульсном освещении фототранзистора датчика излучением, создаваемом свето-диодом.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В конструкции оптического датчика-распределителя зажигания, как правило, между ротором распределителя зажигания и кольцевым оптическим обтюратором, модулирующим поток излучения светодиода, устанавливается оптический экран. Искра, проскакивающая между контактом ротора и контактами высоковольтных проводов в крышке распределителя зажигания в процессе работы распределителя, создает паразитную засветку. Оптический экран защищает оптический датчик от внешней засветки, создаваемой искрением контактов распределителя зажигания.

Если выполняя техническое обслуживание, вы забудете установить оптический экран на место, оптический сигнал датчика из-за внешней засветки будет ослаблен, что может привести к нарушению нормальной работы двигателя. Такую неисправность трудно выявить из-за отсутствия внешних признаков. Не забывайте, что в оптическом датчике-распре-делителе между кольцевым оптическим обтюратором и ротором обязательно должен стоять оптический экран.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Искра, возникающая в такте выпуска, называется холостой искрой, потому что она не выполняет полезной работы, а обеспечивает только замыкание на "массу" вывода вторичной обмотки катушки зажигания. Напряжение, необходимое для пробоя разрядного промежутка свечи зажигания цилиндра №3 (в такте выпуска), находится в пределах всего лишь от 2 кВ до 3 кВ и обеспечивает соединение на землю вторичной цепи зажигания. Остальная энергия, накопленная катушкой зажигания, расходуется в том цилиндре, в котором идет такт сжатия. В каждой паре свечей зажигания одна свеча включена в прямой полярности, а другая — в обратной полярности. Обратная полярность включения не сильно отражается на ресурсе свечи. Но выход из строя одного из высоковольтных проводов или одной из свеч зажигания может привести к неработоспособности сразу двух цилиндров.

ПРИМЕЧАНИЕ

В системе зажигания с механическим распределителем зажигания существуют два разрыва во вторичной цепи зажигания: первый — между контактами ротора и клеммами, установленными в крышке распределителя (находится под атмосферным давлением), и второй — разрядный промежуток между электродами свечи зажигания (находится под повышенным давлением в такте сжатия).Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В бесконтактной системе зажигания во вторичной цепи также имеются два промежутка: один — разрядный промежуток между электродами свечи зажигания цилиндра, в котором идет такт сжатия, и второй — разрядный промежуток между электродами свечи зажигания цилиндра, в котором идет такт выпуска.

Для управления работой бесконтактной системы зажигания необходим датчик (обычно датчик углового положения коленчатого вала), по сигналу которого осуществляется синхронизация электронного коммутатора высоковольтного напряжения (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Функциональная схема типичной бесконтактной (EDIS) системы зажигания четырехцилиндрового двигателя, которой оснащаются автомобили компании Ford. Датчик угла поворота коленчатого вала, называемый датчиком переменного магнитного сопротивления (VRS), передает информацию об угловом положении коленчатого вала и скорости его вращения в модуль управления зажиганием (EDIS). В бортовой компьютер передается преобразованный сигнал — сигнал PIP, по которому осуществляется слежение за синхронизацией системы зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля По сигналу PIP компьютер рассчитывает временные параметры синхронизации системы зажигания и передает в модуль управления зажиганием EDIS команду о том, когда подавать высокое напряжение на свечу зажигания. Этот сигнал управления называется командой установки угла опережения зажигания — сигнал SAW

Скорректировать угол опережения зажигания путем перемещения датчика углового положения коленчатого вала невозможно, поскольку он делается нерегулируемым.

 СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ТИПА "КАТУШКА НА СВЕЧЕ"

В системе зажигания типа "катушка на свече" для каждой свечи зажигания предусмотрена отдельная катушка зажигания (рис. 5.14). В системе зажигания с отдельными для каждой свечи катушками зажигания отсутствуют высоковольтные провода, которые часто являются источниками электромагнитных помех, нарушающих работу бортовой компьютерной системы управления. Бортовой компьютер замыкает минусовой вывод каждой катушки в надлежащий момент.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Рис. 5.14. Система зажигания типа "катушка на свече"


Система зажигания автомобиля: предназначения, устройство, принцип работы

Система зажигания авто предопределена для создания искрового разряда, распределения его по свечам зажигания и все это в подходящий момент работы мотора. В определенных моделях авто импульсы системы поступают на блок управления с помощью погружного топливного насоса. В дизельных моторах зажигание случается во время впрыска топливной смеси при такте сжатия.

Система зажигания бывает трех типов:

  • Контактная. Появление импульсов осуществляется в тот миг, когда контакты находятся в стадии разрыва.
  • Бесконтактная. Появлению импульсов способствует коммутатор (генератор импульсов).

  • Микропроцессорная. Механизм представляет собой электронный прибор, управляющий моментом воспламенения искры, а также и другими системами транспортного средства.

В двухтактных силовых агрегатах, для работы которых не нужен внешний источник питания, устанавливают системы от магнето.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Магнето – это самостоятельное устройство, которое объединяет источник тока и катушку зажигания.

Все эти системы используют единый принцип для своей работы, а отличаются лишь методом образования управляющего импульса.

Строение системы зажигания:

  1. Источник питания. Во время запуска двигателя машины источником питания служит аккумулятор, а во время его эксплуатации – генератор авто.
  2. Замок зажигания – приспособление, благодаря которому осуществляется передача напряжения. Выключатель (замок зажигания) есть механический либо электрический.
  3. Накопитель энергии. Это устройство, главная роль которого в накоплении и преобразовании энергии в достаточном количестве для образования разряда меж электродами свечки зажигания. В устройстве современных автомобилей применяются такие накопители: емкостные, индуктивные. Первый вид накопителя представлен в виде емкости, использующей высокое напряжение для накапливания заряда, который в виде энергии поступает в определенное время на свечку.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Второй вид накопителя, то есть накопитель индуктивный имеет вид катушки зажигания. Сначала первичная обмотка подсоединяется к плюсовому полюсу, а через прибор разрыва – к минусовому. Работающее устройство разрыва способствует появлению напряжения самоиндукции в обмотке. Относительно вторичной обмотки, то в ней появляется напряжение в количестве достаточном для того чтобы пробить воздушный зазор свечки.
  4. Свечки зажигания. Каждая свеча – это приспособление в виде изолятора из фарфора, накрученного на металлическую резьбу и имеющего два электрода, расположенные в интервале от 0,15 до 0,25 мм один от другого. Первым электродом является центральный проводник, а вторым – резьба металлическая.

  1. Система распределения зажигания. Предназначение системы – снабжение в необходимое мгновение энергией свечки зажигания. Она состоит из: распределителя (коммутатора), а также блока управления.

Распределитель зажигания  – это приспособление, распределяющее высокое напряжение по электропроводам, подсоединенным к свечкам цилиндра.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Этот процесс может иметь статическую или механическую природу. Статический распределитель не имеет в своей конструкции вращающихся деталей. В этом случае катушка зажигания прикрепляется прямо к свечке, а управление процессом осуществляется не чем иным как блоком управления зажиганием. Силовой агрегат, имеющий четыре цилиндра, будет иметь в своей конструкции и 4 катушки. Высоковольтные провода в этой системе не применяются. Что касается механического распределителя зажигания, то это устройство представлено в виде вала, запуск которого осуществляется при запуске двигателя, а распространение напряжения по проводам осуществляется с помощью специального «бегунка».

Коммутатор – это электронное приспособление, которое применяется для создания импульсов, приводящих в действие автотрансформатор (катушку).

Блок управления системой зажигания существует в виде микропроцессорного механизма, который устанавливает тот момент, когда нужно подать импульс в катушку. При этом учитываются показатели лямбда-зондов, коленвала, распредвала, температурные показатели.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Особенность функционирования

Система зажигания классическая функционирует следующим образом. Кулачки, активировавшиеся с помощью обращения вала привода трамблера, создают «разрыв», передаваемый на первичную обмотку авторансформатора заряд в размере 12 вольт. После исчезновения напряжения в обмотке образовывается ЭДС самоиндукции, а в обмотке вторичной зарождается напряжение в размере около 30 тысяч вольт. Далее высокое напряжение появляется в распределителе, а потом расходится на свечки в том количестве, которое требуется во время периода работы силового агрегата. В этом случае такого напряжения вполне достаточно для того чтобы пробить искровым зарядом зазор воздуха между электродами свечек зажигания.

Для полного перегорания топлива необходим процесс опережения зажигания. Учитывая то, что топливная смесь перегорает не сразу, ее нужно зажечь немного заранее. Миг подачи искры должен быть четко отрегулирован, ведь в случае несвоевременного зажигания может иметь место потеря мощности двигателя, повышенная детонация.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Катушка зажигания

- основные части, принцип работы и применение

Катушка зажигания
(также называемая искровой катушкой) представляет собой индукционную катушку, которая используется для повышения низкого напряжения батареи (12 В) до очень высокого напряжения (около 50000 Вольт) для создания искры в цилиндре двигателя для сгорания топлива. . Используется в автомобильной системе зажигания. Также можно сказать, что это короткий повышающий трансформатор.

Принцип работы

Катушка зажигания в основном состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки и стального сердечника.Когда ток через первичную обмотку многократно включается и прерывается контактным выключателем, он вызывает очень высокое напряжение во вторичной обмотке (около 50000 В). Это высокое напряжение от вторичной обмотки передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, чтобы вызвать искру в цилиндре.

Основные части

Различные основные части катушки зажигания:
1.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Первичная обмотка
2. Вторичная обмотка
3. Железный сердечник

Также читают:

1.Первичная обмотка

Состоит из толстой медной проволоки, имеющей от 200 до 300 витков, изолированных друг от друга.

2. Вторичная обмотка

Состоит из тонкой медной проволоки с большим количеством витков около 21000 витков. Провода во вторичной обмотке изолированы друг от друга эмалированным проводом.

3. Железный сердечник

Состоит из многослойного железного сердечника. Он используется для хранения энергии в виде магнитного поля.

Строительство

В катушке зажигания железный сердечник находится в центре, а первичная и вторичная обмотки окружают его.Первичная обмотка состоит из толстого медного провода, имеющего от 200 до 300 витков, изолированных друг от друга. С другой стороны, вторичная обмотка состоит из тонкого медного провода, имеющего 2100 витков и изолированного друг от друга эмалью на проводах и слоями масляной бумажной изоляции.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Работа катушки зажигания

  1. Когда ключ зажигания включен, ток через первичную обмотку начинает течь, это создает магнитное поле в железном сердечнике и вокруг него.
  2. При размыкании контакта в автоматическом выключателе первичный ток падает. Это также разрушает магнитное поле в сердечнике. Это внезапное прерывание магнитного поля вызывает очень высокое напряжение на вторичной обмотке. Величина наведенного напряжения составляет около 50000 вольт.
  3. Это высокое напряжение затем передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, чтобы произвести искру для зажигания.

Также читают:

Приложение

В основном используется в автомобильных системах зажигания и в транспортных средствах с бензиновыми двигателями, таких как скутеры, мотоциклы, автомобили и т. Д.

Не используется в автомобилях с дизельным двигателем.

Как определить выход из строя катушки зажигания?

Различные симптомы отказа:

  • Обратное зажигание
  • Проблемы с запуском
  • Меньше экономия топлива
  • Пропуски зажигания в двигателе
  • Остановка автомобиля
  • Двигатель трясется

Если вы найдете какие-либо вопросы по этой статье, не забудьте прокомментировать нас.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля И если вы найдете эту статью информативной, то ставьте лайк и делитесь ею.


Как работает система зажигания

Назначение зажигание система должна генерировать очень высокий вольт возраст от машины 12 вольт аккумулятор , и посылать его по очереди на каждую свечу зажигания, зажигая топливно-воздушную смесь в двигатель с камеры сгорания .

катушка компонент, который производит это высокое напряжение. Это электромагнитное устройство, преобразующее низкое напряжение (LT) текущий от батареи к току высокого напряжения (HT) каждый раз, когда распределитель разомкнуты точки контактного выключателя.

Распределительный блок состоит из металлической емкости, содержащей центральный вал, который обычно приводится в движение непосредственно от распредвал или, иногда, коленчатый вал .

В чаше находятся точки размыкания контактов, плечо ротора и устройство для изменения момент зажигания . Он также несет крышка распределителя .

Крышка распределителя изготовлена ​​из непроводящего пластика, и ток подается на ее центральную часть.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля электрод проводом HT от центра катушки.

Внутри колпачка находится несколько электродов, часто называемых сегментами, к которым подключаются выводы свечи зажигания, по одному на цилиндр .

Рычаг ротора установлен на верхней части центрального вала и соединяется с центральным электродом с помощью металлической пружины или подпружиненный щетка в верхней части крышки распределителя.

Ток входит в колпачок через центральный электрод, проходит к центру плеча ротора через щетку и распределяется по каждой заглушке при вращении плеча ротора.

Когда плечо ротора приближается к сегменту, контактный выключатель размыкается, и ток HT проходит через плечо ротора к соответствующему проводу свечи зажигания.

Пункты размыкания контактов смонтированы внутри распределителя. Они действуют как переключатель , синхронно с двигателем, который отключает и снова подключает 12-вольтный низковольтный (LT) цепь к катушке.

Точки открываются кулачками на центральном валу и снова закрываются пружинным рычагом на подвижном контакте.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

При замкнутых точках LT ток течет от батареи к первичные обмотки в катушке, а затем на землю через точки.

Когда точки открываются, магнитное поле в первичной обмотке схлопывается и ток высокого напряжения (HT) индуцируется в вторичные обмотки .

Этот ток передается на свечи зажигания через крышку распределителя.

На четырехцилиндровом двигателе четыре кулачка. При каждом полном обороте вала точки открываются четыре раза. Шестицилиндровые двигатели имеют шесть кулачков и шесть электродов в крышке.

Положение точек и корпуса распределителя по отношению к центральному валу регулируется вручную.

Это изменяет время искра для получения точной настройки (см. Как работает синхронизация двигателя ).

Дальнейшие изменения происходят автоматически, поскольку частота вращения двигателя изменяется в зависимости от открытия дроссельной заслонки.

В некоторых современных системах зажигания микроэлектроника обеспечивает оптимальную установку опережения зажигания для всех оборотов двигателя и условий нагрузки двигателя (см.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Как работает синхронизация двигателя ).

Свечи зажигания вкручиваются в горение камеры в крышка цилиндра .

Ток

HT проходит от каждого сегмента крышки распределителя вниз по выводам вилки к крышкам вилки.

Затем он проходит вниз по центральному электроду, который изолирован по всей его длине, к передней части вилки.

Боковой электрод, подключенный к корпусу штекера, выступает чуть ниже центрального, при этом зазор между ними обычно устанавливается от 0,025 дюйма (0,6 мм) до 0,035 дюйма (0,9 мм).

Как работают автомобильные системы зажигания

Система зажигания вашего автомобиля должна работать идеально согласованно с остальным двигателем. Цель состоит в том, чтобы зажечь топливо в нужное время, чтобы расширяющиеся газы могли выполнять максимальную работу. Если система зажигания сработает в неподходящее время, мощность упадет, а потребление газа и выбросы могут увеличиться.

Когда горит топливно-воздушная смесь в цилиндре, температура повышается, и топливо преобразуется в выхлопные газы.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это преобразование вызывает резкое повышение давления в цилиндре и заставляет поршень опускаться.

Чтобы получить максимальный крутящий момент и мощность от двигателя, цель состоит в том, чтобы максимизировать давление в цилиндре во время рабочего хода . Максимальное давление также обеспечивает максимальную эффективность двигателя, что напрямую влияет на увеличение пробега.Выбор момента зажигания имеет решающее значение для успеха.

Имеется небольшая задержка от момента искры до момента, когда вся топливно-воздушная смесь сгорит и давление в цилиндре достигнет максимума. Если искра возникает прямо тогда, когда поршень достигает вершины такта сжатия, поршень уже переместится вниз на часть своего рабочего хода до того, как газы в цилиндре достигнут максимального давления.

Для наилучшего использования топлива, искра должна возникнуть до того, как поршень достигнет верхней точки такта сжатия , поэтому к тому времени, когда поршень начнет свой рабочий ход, давление будет достаточно высоким, чтобы начать полезную работу.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Работа = Сила * Расстояние

В цилиндре:

  • Сила = Давление * Площадь поршня
  • Расстояние = Длина хода

Итак, когда мы говорим о цилиндре, работа = давление * площадь поршня * длина хода . А поскольку длина хода и площадь поршня фиксированы, единственный способ максимизировать работу - увеличить давление.

Время зажигания очень важно, и в зависимости от условий синхронизация может быть опережающей, или запаздывающей, .

Время, необходимое для сжигания топлива, примерно постоянно. Но скорость поршней увеличивается с увеличением оборотов двигателя. Это означает, что чем быстрее работает двигатель, тем раньше должна возникнуть искра. Это называется опережением зажигания : чем выше частота вращения двигателя, тем больше требуется опережение.

Другие цели, такие как минимизация выбросов , имеют приоритет, когда максимальная мощность не требуется.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Например, замедляя синхронизацию зажигания (перемещая искру ближе к вершине такта сжатия), можно снизить максимальное давление и температуру в цилиндре.Снижение температуры помогает уменьшить образование оксидов азота (NO x ), которые являются регулируемым загрязнителем. Задержка синхронизации также может устранить детонацию; некоторые автомобили с датчиками детонации делают это автоматически.

Далее мы рассмотрим компоненты, которые создают искру.

Закон Фарадея и самовоспламенение

Как получить 40 000 вольт на свече зажигания в автомобиле, если для начала у вас всего 12 вольт постоянного тока? Основная задача зажигания свечей зажигания для воспламенения газо-воздушной смеси выполняется с помощью процесса, основанного на законе Фарадея.

Первичная обмотка катушки зажигания намотана с малым количеством витков и имеет небольшое сопротивление. Применение батареи к этой катушке вызывает протекание значительного постоянного тока.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Вторичная обмотка имеет гораздо большее количество витков и поэтому действует как повышающий трансформатор. Но вместо того, чтобы работать от переменного напряжения, эта катушка спроектирована так, чтобы производить большой скачок напряжения, когда ток в первичной катушке прерывается. Поскольку индуцированное вторичное напряжение пропорционально скорости изменения магнитного поля через него, быстрое размыкание переключателя в первичной цепи, чтобы снизить ток до нуля, будет генерировать большое напряжение во вторичной катушке в соответствии с законом Фарадея.Высокое напряжение вызывает искру в промежутке свечи зажигания, чтобы воспламенить топливную смесь. В течение многих лет это прерывание первичного тока осуществлялось путем механического размыкания контакта, называемого «точками», в синхронизированной последовательности для передачи импульсов высокого напряжения через поворотный переключатель, называемый «распределителем», к свечам зажигания. Одним из недостатков этого процесса было то, что прерывание тока в первичной катушке генерировало индуктивное обратное напряжение в этой катушке, которое, как правило, приводило к возникновению искры на точках.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Система была улучшена путем размещения конденсатора большого размера на контактах, так что скачок напряжения имел тенденцию заряжать конденсатор, а не вызывать деструктивное искрение на контактах. Используя старое название конденсаторов, этот конкретный конденсатор был назван «конденсаторный».

В более современных системах зажигания вместо точек для прерывания первичного тока используется транзисторный ключ.

Транзисторные переключатели содержатся в твердотельном модуле управления зажиганием.Современные конструкции катушек вырабатывают импульсы напряжения порядка 40 000 вольт при прерывании подачи 12-вольтного питания от батареи.

Некоторые современные двигатели имеют несколько катушек зажигания, установленных непосредственно на свечах зажигания. Вместо одиночных импульсов напряжения они могут в некоторых условиях двигателя производить три импульса напряжения. Показанное расположение катушек установлено на двигателе Dodge.

Функция катушки зажигания - информация о деталях

Катушка зажигания представляет собой высоковольтный (слаботочный) трансформатор, который преобразует 12-вольтный источник питания автомобиля в 25-30 000 вольт, необходимые для преодоления зазора свечи зажигания, тем самым вызывая возгорание.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Как работают катушки зажигания

С развитием системы управления двигателем, катушки зажигания подверглись полной переработке. Ушли в прошлое традиционные бочкообразные змеевики, заполненные маслом / асфальтом, теперь практически все производители используют заполненные смолой пластиковые змеевики всех форм и размеров. Они меньше, легче и эффективнее, но, к сожалению, не всегда надежнее.

Хотя они кажутся совершенно разными, они по-прежнему полагаются на законы электромагнетизма Фарадея для генерации этого высокого напряжения.

Когда напряжение проходит через первичные обмотки (от батареи (+ ve) через переключатель зажигания до земли (–ve)) вокруг обмоток создается магнитное поле (поток). Если напряжение прерывается (выключается), магнитное поле коллапсирует, это создает напряжение во вторичных обмотках. Это генерируемое или индуцированное напряжение зависит от соотношения обмоток (первичной и вторичной), конструкции катушки и от того, как быстро напряжение включается и выключается.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Выключателем, который использовался много лет, были контакты зажигания. Они механически приводились в действие двигателем и синхронизировались с запуском зажигания непосредственно перед тем, как поршень достиг верхней мертвой точки. В конце 70-х - начале 80-х годов электронное зажигание заменило механические контакты. Это обеспечило более высокую скорость переключения (следовательно, более высокое выходное напряжение) и более точную настройку момента зажигания (отсутствие механического переключателя для износа / ухудшения). В электронном зажигании использовался бесконтактный датчик (датчик Холла или индуктивного типа), который был предшественником современных датчиков кулачка / кривошипа.

В связи с тем, что государственное законодательство диктует необходимость постоянно снижать концентрацию смесей, а производители двигателей разрабатывают все более и более мощные двигатели, возникла необходимость в системах зажигания с более высоким напряжением. Высокое давление в цилиндре, температура в камере сгорания и концентрация бедной смеси затрудняют проскакивание искры через зазор свечи, поэтому требуется искра более высокого напряжения.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Наиболее требовательные приложения включают приложения с турбонаддувом / суперзарядкой, обедненной смесью или прямым впрыском бензина.После появления электронного зажигания конструкторы обратились к разработке катушки зажигания.

К этому моменту традиционная система зажигания достигла своего предела. Он становился «насыщенным» при более высоких требуемых напряжениях, и искались альтернативы. Более высокие напряжения, необходимые для зажигания искры, также вызывали проблемы под капотом с изоляцией выводов высокого напряжения (HT), как по напряжению, так и по излучению. Требовалась новая конструкция системы зажигания, что привело к разработке пластиковых катушек, наполненных смолой, и снижению популярности распределителей и выводов HT.

Разработка этих «пакетов» катушек стала возможной только с появлением пакетов автоматизированного проектирования (САПР). Катушки проектируются и тестируются перед производством. Узел катушки теперь точно согласован с другими компонентами системы зажигания (свечи, ступень привода ЭБУ и т.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Д.), Которые являются неотъемлемой частью системы управления двигателем.

Вторичная цепь катушки теперь полностью изолирована от первичной (см. Схему ниже), это позволяет использовать «двусторонние» катушки с двумя выходами HT, они также включены в многоцилиндровые «блоки», состоящие из сборки двойных оконечные катушки для настройки «катушки на цилиндр».Кроме того, поскольку катушки из смолы могут быть меньше и любой формы, их можно даже устанавливать непосредственно на свечу зажигания (катушки с карандашом).

Катушки на штекере уменьшают электрическую емкость цепи HT и уменьшают количество компонентов HT за счет удаления «слабого звена» - вывода HT. Это также увеличивает надежность системы зажигания.

Эти типы катушек бывают всех форм и размеров - карандашные катушки, блочные катушки, кассетные катушки.

Совет по тестированию

При проверке катушек зажигания начните с основ:

  1. Выполните внешние проверки на наличие признаков утечек (отслеживание) HT, проверьте изоляционный материал на трещины, проверьте клеммы на предмет коррозии.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

  1. Затем перейдите к проверке внутренних сопротивлений, проверьте первичную и вторичную обмотки, проверьте сопротивление (если есть) между двумя цепями. Сравните показания с соответствующими руководствами по данным.

Вышеупомянутые испытания выявят множество неисправностей, однако полное испытание очень затруднено, поскольку наиболее частые отказы возникают при нарушении внутренней изоляции. Трещины возникают в смоле, изолирующей первичную обмотку от вторичной.Это вызывает утечку напряжения HT через первичные обмотки. Без специального оборудования это невозможно проверить. Проверка сопротивления между катушками с помощью обычного омметра просто покажет обрыв цепи, неисправности обнаруживаются только тогда, когда 30 000 вольт пытаются выйти. Таким образом, проверка сопротивления первичной и вторичной обмоток не гарантирует исправности катушки зажигания.

Внимание: Поскольку теперь катушка управляется ЭБУ, любое повреждение внутренней изоляции катушек может привести к отказу ЭБУ.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Катушки зажигания всегда следует заменять комплектами. Все катушки на транспортном средстве проделали одинаковую работу, поэтому, если одна из них вышла из строя, другие будут уходить - при замене отдельных блоков риски дальнейшего отказа зажигания значительно увеличиваются. При установке сменной катушки важно использовать высококачественный блок, чтобы избежать дальнейшего преждевременного выхода из строя. Катушки зажигания между двигателями проходят тщательные испытания, чтобы гарантировать, что они соответствуют спецификации оригинального оборудования и дают установщикам уверенность в том, что они устанавливают качественный продукт, обеспечивающий высокий уровень производительности и оптимальный срок службы.

Источник: СМПЭ

Как работает выключатель зажигания автомобиля

К настоящему моменту вы знаете, что двигателю для запуска необходимы воздух, топливо и искра. Итак, как возникает искра? Как часть системы зажигания, выключатель зажигания - это первый шаг к запуску вашего автомобиля.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Переключатель у вас под рукой. Правильно, у вас полный контроль! Поворотом ключа или нажатием кнопки вы отправляете сигнал автомобилю, чтобы начать процесс зажигания.

Система зажигания двигателя

Система зажигания состоит из нескольких компонентов, работающих вместе и управляемых внутренним компьютером автомобиля, для запуска вашего автомобиля. Начиная с катушки зажигания, он забирает энергию от батареи и превращает ее в искру, достаточно мощную, чтобы воспламенить пары топлива. Сама катушка состоит из двух обмоток, называемых первичной и вторичной. Первичная обмотка собирает энергию для создания искры, а задача вторичной обмотки - отправить ее распределителю.Распределитель - это точный спиннер, который распределяет искры через провода свечи зажигания к отдельным свечам зажигания с точным синхронизацией с помощью ротора. Свечи зажигания вставлены в головку блока цилиндров . Когда впускные клапаны распределяют необходимое количество топлива и пара в цилиндр, свеча зажигания производит горячую искру, которая воспламеняется, вызывая возгорание.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Как работает выключатель зажигания автомобиля

Расположенный на рулевом колесе в области колонки или приборной панели, переключатель является ключом для запуска вашего автомобиля.Ключ вставлен, чтобы вы могли повернуть переключатель из положения в положение «включено», «аксессуар» и «начать». Сегодня у большинства автомобилей есть ключи со встроенным чипом , который обменивается данными с компьютером автомобиля. Фактически, сегодня многие автомобили вообще не используют ключ для поворота ключа зажигания. Вместо этого кнопка и пульт дистанционного управления обмениваются данными с компьютером автомобиля, чтобы сообщить ему, что вы тот человек, который должен запустить автомобиль. После завершения связи автомобиль должен запуститься. Когда вы прибудете в пункт назначения, вы измените действие, чтобы выключить автомобиль.

Часто выход из строя переключателя происходит из-за износа или поломки механизмов внутри переключателя, износа ключа или неисправности чипа в брелоке.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Катушка зажигания

За переключателем лежит катушка зажигания. Как работает автомобильная катушка зажигания ? Расположенный под капотом, этот компонент также взаимодействует с компьютером, чтобы создать мощность для запуска двигателя. Когда переключатель зажигания приводится в действие ключом или нажатием кнопки, он активирует напряжение от батареи к катушке зажигания, чтобы вызвать искру двигателя.Искра двигателя от катушки или катушек направляется к свечам зажигания, чтобы зажечь топливо и запустить автомобиль. Катушки зажигания принимают напряжение от 12 батарей и похожи на трансформатор, который повышает мощность примерно до 30 000 вольт.

Наиболее частыми причинами пропадания напряжения двигателя являются неисправность проводки к катушке, обмотки катушки или неисправности внутреннего компьютера автомобиля. Несмотря на то, что змеевик влагостойкий, он не может быть погружен в моторную воду или масло из-за утечек и может закоротить.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Катушки могут падать в напряжении в результате короткого или обычного износа. Неисправная катушка часто приводит к пропуску зажигания в двигателе. Поскольку напряжение катушки должно быть сбалансировано между всеми цилиндрами двигателя, чтобы обеспечить плавную работу двигателя, если какая-либо часть уравнения не сбалансирована, может произойти пропуск зажигания.

Ваш партнер по автомобильной помощи

Если ваш автомобиль не может создать искру, он просто не заведется. Если вы не можете завести машину, добраться до магазина за помощью может быть непросто, и вам может потребоваться эвакуатор.К счастью, Sun Devil Auto предлагает бесплатные услуги по буксировке при большинстве капитальных ремонтов. Мы заберем ваш автомобиль и доставим его в ваше любимое место Sun Devil Auto , проверим его, чтобы определить причину неисправности, и отремонтировать с вашего разрешения. Вам будет приятно узнать, что после того, как ваш автомобиль будет отремонтирован, сервис будет сопровождаться надежной двухлетней общенациональной гарантией на 24 000 миль.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Это означает, что вы будете защищены, где бы вы ни находились! Если вам требуется уход за автомобилем от технического обслуживания до ремонта, мы всегда готовы помочь.Просто позвоните нам!

Как работает система зажигания автомобиля? Узнать больше

Система зажигания в бензиновых двигателях:

Электрическая система, которая способствует подаче чрезвычайно сильного электрического импульса на каждую свечу зажигания, называется системой зажигания. Он подает ток высокого напряжения на всем протяжении от катушки зажигания до свечи зажигания.

Производители используют системы зажигания специально в двигателях с искровым зажиганием (SI).Это потому, что они используют свечу зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси. Работает на бензиновом двигателе для воспламенения топливовоздушной смеси. Однако дизельному двигателю НЕ нужна катушка зажигания.

Типы систем зажигания:

Производители используют в транспортных средствах различные типы систем зажигания.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Первый тип оснащен механизмом «размыкатель контактов», который запускает искру. В автомобилях предыдущего поколения использовалась такая система зажигания.

Цепь системы зажигания

Второй тип - «бесконтактное» или «бесконтактное» зажигание.При этом производители используют оптический датчик или электронный транзистор в качестве переключающего устройства. Это наиболее распространенный тип системы зажигания, который можно встретить в современных автомобилях.

Третий тип - зажигание от разряда конденсаторов. В этой технологии конденсатор внезапно высвобождает накопленную в нем энергию через катушку. Он также имеет способность производить искру в условиях низкого давления, когда обычное зажигание может не работать. CDI также помогает соблюдать правила контроля выбросов.Благодаря ряду преимуществ, он стал стандартной функцией современных автомобилей и мотоциклов.

Компоненты системы зажигания:

Обычная система зажигания состоит из следующих частей.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

  1. Замок зажигания
  2. Катушка зажигания
  3. Дистрибьютор
  4. Кабели высокого напряжения
  5. Свечи зажигания

Рабочий:

Обычная система зажигания состоит из двух наборов цепей / обмоток - первичной и вторичной.Аккумулятор подает ток 12 В на катушку зажигания через точки прерывателя контактов. Он заряжает первичные обмотки, а также намагничивает сердечник катушки. Однако вторичная обмотка НЕ ​​связана электрически с первичной обмоткой. Один его конец заземлен, а другой конец проходит через сильно изолированный кабель в крышку распределителя. Когда вы включаете зажигание, ток проходит через первичную обмотку на землю (землю) через точки контакта.

Цепь системы зажигания работает

Вращающийся кулачок прикреплен к приводному валу распределителя, который приводится в движение двигателем.Когда приводной вал вращается, он поворачивает кулачок. Когда кулачок толкает подвижный рычаг прерывателя, он поднимается со своего гнезда.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля Таким образом, он прерывает контакт. Как только контакты размыкаются, во вторичной обмотке индуцируется ток высокого напряжения порядка 20 000-25 000 вольт.

Этот ток высокого напряжения затем проходит через кабель высокого напряжения и достигает верхней части крышки распределителя. Крышка распределителя сидит на приводном валу распределителя и вращается в направлении приводного вала.При этом он совмещается с кабелями высокого напряжения, соответствующими каждой свече зажигания. Инженеры спроектировали совмещение приводного вала с двигателем таким образом, чтобы выступы кулачка открывали точки контакта в конце такта сжатия каждого цилиндра. Затем ток высокого напряжения передается на соответствующую свечу зажигания, которая создает искру.

Электронная система зажигания:

В системе электронного зажигания

используются электронные элементы управления, которые заменяют электромеханические компоненты, используемые в автомобилях предыдущего поколения.Он создает электрические импульсы и подает их на свечи зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля В электронном зажигании НЕ используются электромеханические детали, как в старой системе. Однако в нем используется электронное переключающее устройство, которое посылает электрические импульсы на свечи зажигания и тем самым воспламеняет топливо. Электронное зажигание также может поддерживать правильную установку угла опережения зажигания. И в то же время он дает постоянный выход высокого тока.

Преимущества:

Электронные системы зажигания более эффективны.Они также поддерживают более высокие уровни мощности двигателя, чем более старые системы с механическим управлением. Самым важным преимуществом этой системы является то, что она основана на схемах, а не механически. Он точно и надежно контролирует поток электрического тока с помощью датчиков, электрических переключателей и транзисторов. Эти системы также очень прочные.

Электронная катушка зажигания (любезно предоставлена ​​SpeedShop)

Таким образом, система электронного зажигания лучше, чем механически вращающаяся распределительная головка по всем параметрам.Принцип работы катушки зажигания автомобиля: Катушки зажигания – устройство и принцип работы модуля зажигания автомобиля

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *