Из чего состоит катушка зажигания
Катушка считается основной деталью системы зажигания, при ее неработоспособности пуск мотора машины невозможен. Это связано с тем, что принцип работы катушки зажигания позволяет произвести появление искры, необходимой для запуска силового агрегата.
Назначение катушки зажигания в автомобиле
Такое устройство предназначено для накапливания энергии и выработки напряжения. Оно требуется для появления разряда, подающегося на электрод свечки. Наличие искры способствует эффективному запуску силового агрегата. Основная опция устройства основана на работе закона индукции. Ток, поставляемый АКБ, в нужный момент зажигания перестает подаваться на устройство.
Конструктивные особенности КЗ
КЗ для машины устроена следующим образом:
- Изоляторный элемент. Применяется в качестве изоляционной детали.
- Корпус устройства. В него заключены остальные компоненты КЗ.
- Изоляционная бумага.
- Первичная обмотка. Независимо от типа системы, эта деталь состоит из основного проводника. Кабель должен быть заизолирован. В зависимости от модели КЗ он может насчитывать от 100 о 150 витков. Первичная обмотка оборудуется выходами, каждый из которых рассчитан на 12 вольт.
- Вторичная обмотка. Ее монтаж обычно выполняется снаружи устройства, а количество витков в детали может состоять от 15 до 30 тысяч. Подобные механизмы устанавливаются в модули зажигания, двухвыводные, а также сдвоенные катушки, их наличие могут включать в себя индивидуальные системы. Внутри вторичного элемента формируется напряжение, составляющее около 35 тысяч вольт, оно в дальнейшем подается на свечи. Для качественной изоляции контактных элементов в КЗ используются наконечники.
- Клеммный контакт первичной детали. Он может обозначаться на КЗ символом К.
- Контактный болт. Применяется для фиксации устройства и передачи контакта.
- Центральный выход, по которому передается высоковольтное напряжение. Оно подается на свечи.
- Защитная крышка устройства.
- Клеммный элемент питания. Предназначается для подключения катушки к бортовой сети.
- Контактная пружинка устройства.
- Скоба.
- Внешний кабель для подключения устройства.
- Сердечник. Конструкция элемента препятствует образованию вихревых токов.
Конструктивная схема устройства КЗ в авто
Расположение катушки зажигания в автомобиле
Чтобы узнать, где находится КЗ в конкретном автомобиле, рекомендуем обратиться к сервисному руководству по эксплуатации. Обычно устройство располагается в моторном отсеке. Его можно увидеть на крыле либо на разделительной перегородке, которая отделяет салон машины от моторного отсека. В некоторых случаях устройство может находиться непосредственно на силовом агрегате.
Принцип действия катушки зажигания
В целом принцип работы катушки зажигания можно разделить на четыре этапа:
- Ток подается на первичное устройство трансформаторного узла и образует в нем магнитное поле.
- В результате прекращения подачи тока поле образует ток высокого напряжения на вторичном устройстве.
- От вторичного компонента напряжение подается на основную клемму узла.
- С клеммного элемента напряжение поступает на распределительный узел. Оттуда оно подается на свечи, где происходит искровой разряд.
Автомобильная КЗ работает по принципу трансформаторного устройства. Сначала наматывается вторичная обмотка, она оснащена тонким проводником, а затем — первичная. Количество витков последней меньше, но проводник значительно толще. Когда происходит соединение контактных частей, величина первичного тока возрастает до наибольшего значения. Она определяется параметром напряжения АКБ, а также значением омического сопротивления первичного устройства.
Ток, нарастающий в системе, встречает сопротивление самоиндукции, которое направлено встречно на напряжение АКБ. При замыкании контактных элементов по первичному устройству проходит ток и создает магнитное поле, пересекающее в том числе и вторичную обмотку. В результате в последней образуется ток высокого напряжения. В тот момент, когда происходит размыкание контактных элементов прерывательного устройства, в обеих обмотках появляется ЭДС самоиндукции. Чем величина вторичного напряжения выше, тем быстрее пропадает магнитный поток, образованный первичным устройства.
На ферромагнитный сердечник может подаваться первичный ток, что способствует снижению энергии, которая собирается в магнитном поле. Чтобы понизить насыщение, в конструкцию может добавляться разомкнутый магнитопровод. Это дает возможность создавать КЗ, в которых величина индуктивности первичного устройства составит до 10 мГн, а параметр первичного тока — 3-4 ампера. Не допускается использование более высокой величины тока, поскольку это приведет к обгоранию контактных элементов прерывательного устройства.
Принцип работы катушки зажигания в авто подробно представлено в видеоролике канала NGKNTK EMEA.
В результате увеличения силы тока на вторичном участке электроцепи напряжение резко снижается до так называемого напряжения дуги. Последняя величина остается неизменной до момента, пока запас энергии не упадет до минимального параметра. В среднем длительность батарейного зажигания в автомобилях составляет около 1,4 мс. Как правило, этого хватает для возгорания горючей смеси. Когда напряжение дуги из системы пропадает, остаточная энергия используется для поддержки затухающих колебаний тока и напряжения.
Длительность дугового заряда зависит от:
- значения запасенной энергии;
- соотношения топлива и воздуха в горючей смеси;
- частоты, с которой вращается коленчатый вал двигателя;
- степени сжатия и т. д.
Если частота вращения коленчатого вала ДВС возрастает, то время, при котором контактные элементы прерывательного устройства остаются замкнутыми, снижается. А первичный ток за этот промежуток не успевает увеличиться до максимального значения. Это приводит к уменьшению запаса энергии, которая собирается в магнитной системе КЗ, в результате чего падает вторичная величина напряжения.
Отрицательные характеристики систем, в которых используются механические контактные элементы, проявляются при слишком низких либо высоких обротах двигателя. Если частота вращения небольшая, то между контактными компонентами прерывательного узла появляется дуговой заряд, который забирает часть энергии. При слишком высоких оборотах падает параметр вторичного напряжения, что связано с вибрацией контактов прерывательного узла. В зависимости от типа КЗ может оснащаться добавочным резисторным элементом, такие устройства работают по другому принципу.
Канал Soldering подробно рассказал о проверке такой характеристики КЗ, как сопротивление, с использованием мультиметра.
При пусковом режиме, когда напряжение от АКБ снижается, резисторное устройство замыкается посредством дополнительных контактов, расположенных на тяговом реле. Для этого могут применяться контактные элементы дополнительного реле активации стартерного устройства. Это позволяет первичному механизму выработать напряжение, составляющее 7-8 вольт. При рабочем режиме функционирования силового агрегата параметр напряжения, необходимого для питания электрооборудования, составляет 12-14 вольт.
Для намотки добавочного резисторного устройства обычно применяется никелевая либо константовая проволока. Если используется первый вариант, то сопротивление считается вариаторным, поскольку оно изменяется в соответствии с величиной проходящего тока. При работе ДВС на повышенных оборотах величина первичного тока снижается, а параметр сопротивления падает.
Требования к современным катушкам зажигания
Требования, которые предъявляются ко всем современным КЗ:
- Простота конструкции. Чем проще устроена КЗ, тем легче ее установить и обслужить в дальнейшем. При более простом устройстве потребитель сможет самостоятельно провести диагностику в случае появления неполадок.
- Небольшие габариты и масса.
- Высокий ресурс эксплуатации. Надежность устройства позволит обеспечить долгий срок службы.
- Надежная защита от воздействия влажности и повышенных температур. Важно, чтобы конструкция катушки, а также материалы, которые применялись для ее производства, были устойчивы к повышенным температурам и влаге. Это позволит обеспечить эффективную работу КЗ при изменении погодных условий и воздействии агрессивной среды, характерной для моторного отсека. Пары, которые исходят от топлива и моторной жидкости, не должны нанести вред устройству и его корпусу. Если будет поврежден корпус конструкции, это приведет к ухудшению функционирования КЗ в целом.
- Точность посадки устройства, а также устойчивость к появлению короткого замыкания. Конструкция КЗ должна быть выполнена так, чтобы ее размеров хватало для отвода тепла и обеспечения температурной стабильности.
Технические характеристики катушек зажигания
Основные характеристики устройств приведены в таблице.
Характеристика | Описание |
Индуктивность | Этот параметр определяет способность КЗ накапливать электроэнергию и измеряется в Гн. Энергия, собирающаяся внутри первичного элемента устройства, является пропорциональной показателю индуктивности. Чем выше значение индуктивности, тем больше энергии сможет накопить механизм |
Параметр трансформации | Определяет, как сильно КЗ может увеличить величину первичного напряжения. На первичный элемент поступает 12-вольтное напряжение от АКБ, а когда цепь размыкается, ток снизится от 6-20 ампер до 0. В результате изменения тока появляется напряжение на первичной составляющей, а параметр трансформации определяет, как сильно выросла эта величина. Данное значение определяется соотношением количества витков во вторичном и первичном устройствах |
Величина сопротивления КЗ | Первичное устройство катушки обладает сопротивлением, составляющим около 0,25-0,55 Ом, а вторичное — от 2 до 25 кОм. Величина мощности образования искры, а также ее энергии обратно пропорциональны параметру сопротивления в первичной составляющей. Чем больше это значение, тем меньше величина энергии и мощности, которая образуется при подаче искры |
Данный параметр составляет около 0,1 джоуля и расходуется на протяжении 1,2 мс. В самой свече энергия появляется в результате образования дугового заряда при появлении пробоя между электродными элементами. Значение напряжения на деталях определяется диаметром свечи, а также зазора между электродными компонентами и материала, из которого он изготовлен. Также на эту величину влияет температура и давление в камерах сгорания ДВС, состав горючей смеси. Для эффективной работы свечей величина напряжения, образующегося в КЗ, будет в полтора раза больше напряжения, необходимого для обеспечения пробоя | |
Параметр напряжения пробоя | Сам пробой образуется между электродными компонентами свечи, если величина напряжения на них и пробое соответствует друг другу. Рабочий параметр определяется зазором между электродами, параметром давления в камерах сгорания, а также температурой горючего состава. При пуске ДВС на холодную данная величина должна быть больше, это позволит появиться пробою и появлению искрового разряда. Это важно, поскольку горючее, а также воздух в двигателе еще холодные |
Число искр, появляющихся в минуту | Для расчета количества искр за одну минуту надо знать показатель оборотов коленчатого вала, а также число цилиндров в ДВС. Значение искр можно вычислить путем разделения количества оборотов, умноженных на число цилиндров. А полученный показатель поделить на число тактов мотора |
Виды катушек зажигания автомобиля
Существует несколько разновидностей КЗ, использующихся в автомобилях. Каждый тип имеет свою схему и особенности.
Общая катушка зажигания
Такой тип устройств применяется в системах с распределительным устройством либо без него. Эта разновидность катушек является самой простой по устройству и наиболее распространенной.
Ранее общие катушки зажигания повсеместно устанавливались на все авто.
Схема общей катушки зажигания
Особенности общей катушки
Особенности, характерные для общего типа устройств:
- Максимальная величина рабочего вторичного напряжения варьируется в диапазоне от 18 до 20 кВ.
- Сердечник устройства выполняется из пластин, изготовленных из электротехнической стали. Толщина каждой из них составляет от 0,35 до 0,5 мм. Все пластины изолированы относительно друг друга, в качестве изоляционного слоя используется лак либо окалина.
- На сердечник устройства монтируется изоляционная трубка, сверху которой устанавливается вторичный элемент.
- Корпус устройства изготовляется из листовой стали либо алюминия. Внутри него по стенке располагается магнитопровод. Последний сделан в виде свертка широкой ленты из электротехнической стали.
- Величина скорости, при которой в общей КЗ нарастает вторичное напряжение, составляет от 200 до 250 В/мкс.
- Общая продолжительность фаз, при которых происходит разряд искры — до полутора секунд.
- Рабочее значение энергии, при которой происходит разряд искры, составляет от 15 до 20 мДж.
Индивидуальная катушка зажигания
Индивидуальный тип устройств появился позже. Такие катушки применяются в системах электронного зажигания и считаются более надежными.
Схема индивидуальной катушки зажигания
Особенности индивидуальной катушки
Особенности, характерные для устройств индивидуального типа:
- Такие КЗ также оснащаются двумя обмотками — первичной и вторичной. Но в них первичный элемент устанавливается внутри вторичного.
- Один сердечник монтируется внутри первичного устройства, а второй — вокруг вторичного.
- Сама КЗ монтируется на свечу. Благодаря этому передача высоковольтного сигнала производится без потери энергии.
- Устройства индивидуального типа могут включать в себя электронные элементы воспламенительного механизма.
- Подача высоковольтного сигнала, который образуется во вторичном устройстве, осуществляется непосредственно на свечку. Передача производится благодаря наличию наконечника, который состоит из пружинного элемента, высоковольтного стержня, а также изоляционного слоя.
- Основной особенностью данного типа КЗ является наличие диода. Он используется для оперативного отсекания высоковольтного тока на вторичном устройстве.
Сдвоенная катушка зажигания
Сдвоенный вариант КЗ — усовершенствованная версия общего типа устройства. Используется во многих электронных системах зажигания.
Схема сдвоенной катушки зажигания
Особенности сдвоенной катушки
Особенности, характерные для сдвоенного типа устройств:
- Такой тип оборудования оснащается двумя высоковольтными контактами. Каждый из них предназначен для синхронного образования искры на свечах, установленных на двух цилиндрах. Причем только один из них будет располагаться в конце такта сжатия. На втором цилиндре искра будет проходить вхолостую.
- Подключение к свечкам может быть выполнено двумя методами. Либо посредством высоковольтных кабелей, либо одна из них соединяется напрямую с помощью наконечника, а вторая — с помощью кабеля.
- По конструкции сдвоенные устройства устанавливаются в одном блоке по две штуки. Тогда КЗ будет считаться четырехвыводной.
- В конструкции устройства может не использоваться распределительный узел, но тогда подача искры будет осуществляться на два цилиндра ДВС.
Рекомендации по эксплуатации катушек зажигания
Длительность срока службы катушек зажигания в первую очередь зависит от правильности их использования.
Поэтому автовладельцу надо знать о техническом обслуживании и нюансах эксплуатации устройств. Разумеется, дешевые и низкокачественные КЗ не могут похвастаться высоким ресурсом эксплуатации.
Правила технического обслуживания катушек
Правила обслуживания устройств:
- Нельзя оставлять машину на долгое время с активированным зажиганием, если силовой агрегат не заведен. При включенном зажигании не только быстрее разряжается аккумулятор, но и падает ресурс эксплуатации КЗ.
- Периодически катушка нуждается в техническом обслуживании. Устройство надо очищать от пыли и загрязнений. Требуется диагностика качества фиксации высоковольтных кабелей. Они должны быть надежно зафиксированы как на свечах, так и на самой катушке. При проверке надо убедиться, что на корпус устройства и внутрь не попадает вода, в противном случае возможен скорый выход из строя КЗ.
- Не допускается отключение «высоковольтника» от устройства голыми руками, когда выполняется техобслуживание системы. Нельзя этого делать и при активированном зажигании.
- Неполадки в работе КЗ можно выявить посредством визуальной диагностики или проверить устройство на наличие искры. Визуальная проверка позволит определить трещины и прочие дефекты на корпусе устройства. О проблемах в работе КЗ сообщат электрические прожиги, которые имеются на крышке рядом с разъемом для «высоковольтника».
Неисправности КЗ
Неполадки, которые могут произойти при длительной эксплуатации или неправильном использовании:
- При долгом использовании есть вероятность появления замыкания в обмотках устройства. Если это произойдет, то трансформаторный узел будет перегреваться и не сможет выполнять свои функции.
- Длительное использование КЗ при температуре более 150 градусов станет причиной выхода из строя устройства.
- Поломка устройства может произойти при некорректной работе АКБ. Если батарея не в состоянии выдать необходимое напряжение, то катушка будет функционировать неправильно. Важно, чтобы АКБ могла выдавать как минимум 11,5 вольт напряжения.
- Нарушения в работе устройства могут быть спровоцированы повреждением высоковольтного кабеля.
- Повреждение изоляционного слоя внутри механизма приведет к тому, что устройство не сможет генерировать необходимое напряжение. Подобные проблемы обычно проявляются в результате попадания жидкости или смазочного вещества внутрь через поврежденный уплотнитель. Это приводит к увеличению величины сопротивления.
- Индивидуальные катушки особенно чувствительны к повышенным вибрациям, которые издает ГБЦ. Это приводит к быстрой поломке устройств.
Фотогалерея
Фото разных типов устройств представлены в этом разделе.
Видео «Самостоятельная диагностика работы КЗ»
Канал MotoDalnoBoy рассказал о причинах неисправностей, а также показал способы проверки катушки с использованием тестера.
(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.
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 мм 2 ) 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.
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. Это означает, что при контакте с проводящими высокое напряжение частями может возникнуть угроза жизни!
Термины в системе зажигания
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.
Индуцированное напряжение: любое изменение тока в индуктивности (катушке) изменяет напряжение. Вторично генерируется высокое 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).
Искра зажигания: после поступления высокого напряжения на свечу зажигания накопленная энергия разряжается в искровой канал (цепь первичного тока открыта, вторичного-закрыта).
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. 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. 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 2×2
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.
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.
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
Для бензинового ДВС система зажигания является одной из определяющих, хотя в машине сложно выделить какой-то главный узел. Без мотора не поедешь, но и без колеса это тоже невозможно.
Катушка зажигания создает высокое напряжение, без которого невозможно образование искры и воспламенение топливо-воздушной смеси в цилиндрах бензинового двигателя.
Коротко о зажигании
Чтобы понять зачем в автомобиле бобина (это народное название), и какое участие она принимает в обеспечении движения, надо хотя бы обобщенно понять устройство систем зажигания.
Упрощенная схема работы бобины приведена ниже.
Плюсовой вывод катушки подключен к положительной клемме аккумулятора, а другим выводом она соединяется с распределителем напряжения. Такая схема подключения является классической и широко применяется на машинах семейства ВАЗ. Для полноты картины необходимо сделать ряд уточнений:
- Распределитель напряжения является неким диспетчером, подающим напряжение на тот цилиндр, в котором произошла фаза сжатия и должны воспламениться пары бензина.
- Работой катушки зажигания управляет коммутатор напряжения, его исполнение может быть механическим или электронным (бесконтактным).
Механические устройства использовались в старых автомобилях: на ВАЗ 2106 и подобных, но сейчас они практически полностью вытеснены электронными.
Устройство и работа бобины
Современная бобина является упрощенной версией индукционной катушки Румкорфа. Она была названа в честь изобретателя немецкого происхождения – Генриха Румкорфа, который первым запатентовал в 1851 году устройство, преобразовывающее постоянное низкое напряжение в переменное высокое.
Чтобы понять принцип работы, нужно знать устройство катушки зажигания и основы радиоэлектроники.
Это традиционная, общая катушка зажигания ВАЗ, применяемая в течение длительного времени и на многих других автомобилях. Фактически это импульсный высоковольтный трансформатор. На сердечнике, предназначенном для усиления магнитного поля, тонким проводом намотана вторичная обмотка, она может содержать до тридцати тысяч витков провода.
Поверх вторичной обмотки находится первичная из более толстой проволоки и с меньшим количеством витков (100-300).
Обмотки с одних концов соединены между собой, второй конец первичной подсоединяется к аккумуляторы, вторичная обмотка свободным концом подключена к распределителю напряжения. Общей точкой обмотки катушки подключены к коммутатору напряжения. Всю эту конструкцию закрывает защитный корпус.
Через «первичку» в исходном состоянии протекает постоянный ток. Когда нужно образовать искру, цепь разрывается коммутатором или трамблером. Это приводит к образованию высокого напряжения во вторичной обмотке. Напряжение поступает на свечу нужного цилиндра, где и образуется искра, вызывающая сгорание топливной смеси. Для соединения свечей с распределителем использовались высоковольтные провода.
Конструкция с одним выводом не является единственно возможной, существуют и другие варианты.
- Двухискровые. Сдвоенная система применяется для цилиндров, которые работают в одной фазе. Предположим, в первом цилиндре происходит сжатие и искра нужна для воспламенения, а в четвертом фаза продувки и там образуется холостая искра.
- Трехискровые. Принцип работы как у двухвыводной, только используются подобные на 6 цилиндровых двигателях.
- Индивидуальные. Каждая свеча оснащена собственной катушкой зажигания. В данном случае обмотки поменяны местами — первичная находится под вторичной.
Как проверить катушку зажигания
Основной параметр, по которому определяется работоспособность бобины, является сопротивление обмоток. Существуют усредненные показатели, говорящие о ее исправности. Хотя не всегда отклонения от нормы являются показателем неисправности.
С помощью мультиметра
С помощью мультиметра можно проверить катушку зажигания по 3 параметрам:
- сопротивление первичной обмотки;
- сопротивление вторичной обмотки;
- наличие короткого замыкания (пробой изоляции).
Следует учесть, что таким образом можно проверить только индивидуальную катушку зажигания. Сдвоенные устроены иначе, и необходимо знать схему вывода «первички» и «вторички».
Первичную обмотку проверяем присоединив щупы к контактам Б и К.
Тип катушки | Сопротивление, Ом |
---|---|
ВАЗ 2106 (контактная система) | 3,07-3,5 |
27.3705 (бесконтактная, М, Р) | 0,45± 0,05 |
3122.3705 (С, З) | 0,43± 0,04 |
8352.12 (М, Р) | 0,42± 0,05 |
027.3705 (М, Р) | 0,43± 0,04 |
27.3707-01 (М, Р) | 0,42± 0,05 |
АТЕ1721 (М, Р) | 0,43± 0,05 |
М – маслозаполненная | |
С – сухая | |
Р – разомкнутый магнитопровод | |
З – замкнутый магнитопровод |
Измеряя «вторичку» подключаем один щуп к контакту Б, а второй к высоковольтному выводу.
Тип катушки | Сопротивление, КОм |
---|---|
ВАЗ 2106 (контактная система) | 5,4-9,2 |
27.3705 (бесконтактная, М, Р) | 5±1 |
3122.3705 (С, З) | 4,08±0,4 |
8352.12 (М, Р) | 5±1 |
027.3705 (М, Р) | 5±1 |
27.3707-01 (М, Р) | 5±1 |
АТЕ1721 (М, Р) | 5±1 |
Изоляцию замеряют через клемму Б и корпус катушки. Показания прибора должен быть не ниже 50 Мом.
Далеко не всегда у просто автолюбителя под рукой имеется мультиметр и опыт его использования, в дальней дороге проверка катушки зажигания указанным способом также недоступна.
Другие способы
Еще одним способом, особенно актуальным для старых автомобилей, в том числе и ВАЗах, будет проверка искры. Для этого центральный высоковольтный провод помещается на расстояние 5-7 мм от корпуса двигателя. Если при попытках завести машину проскакивает синяя или ярко-фиолетовая искра — бобина работает нормально. Если цвет искры более светлый, желтый, или она отсутствует вовсе, это может служить подтверждением ее поломки, либо неисправности провода.
Есть простой способ проверить систему с индивидуальными катушками. Если двигатель троит, нужно просто поочередно отсоединять питание катушек на заведенном двигателе. Отключили разъем и звук работы поменялся (машина задвоила) – катушка в порядке. Звук остался прежним – искра на свечу в этом цилиндре не поступает.
Правда проблема может быть и в самой свече, поэтому для чистоты эксперимента следует поменять местами свечу из этого цилиндра с любой другой.
Подключение катушки зажигания
Если при демонтаже вы не запомнили и не отметили какой провод к какой клемме шел, схема подключения катушки зажигания следующая. На клемму со знаком + или буквой Б (батарея) подается питание от аккумулятора, на букву К подключается коммутатор. Цвета проводов в автомобилях могут отличаться, поэтому проще всего отследить какой куда идет.
Правильность подсоединения важна, и в случае нарушения полярности можно испортить саму бобину, трамблер, коммутатор.
Вывод
Одним из важных узлов в автомобиле является бобина, создающая высокое напряжение для образования искры. Если в работе двигателя появляются провалы, он начинает троить и просто нестабильно работать – причиной может быть в ней. Поэтому важно знать, как проверить катушку зажигания правильно, а при необходимости и дедовским методом, в полевых условиях.
Катушка зажигания — RacePortal.ru
Основные сведения о катушках зажигания – принципы работы: Трансформация
Компания NGK объясняет принципы работы катушки зажигания – т.е., как посредством электромагнитной индукции напряжение аккумулятора в 12 Вольт трансформируется в высокое напряжение.
Лежащий в основе принцип одинаков для всех катушек зажигания: низкое напряжение аккумулятора в 12 вольт должно быть преобразовано в напряжение в несколько Киловольт, в современных автомобилях до 45.000 Вольт. Таким образом, напряжение трансформируется и многократно увеличивается.
Описываемые здесь принципы действительны как для традиционных корпусных катушек зажигания, так и для современных модулей зажигания или индивидуальных катушек зажигания.
СТРОЕНИЕ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ
Пример катушки зажигания
Строение катушек зажигания для бензиновых двигателей идентично, при схематичном рассмотрении, для всех типов. Внутри каждой катушки зажигания находятся две обмотки: так называемая первичная обмотка, образованная из сравнительно толстой медной проволоки, и вторичная обмотка, которая значительно длиннее и изготавливается из сравнительно тонкой медной проволоки.
Катушки зажигания имеют многослойный железный сердечник, который обмотан первичной и вторичной обмотками. Медная проволока этих обмоток изолирована, чтобы предотвратить перескакивание напряжения с витка на виток, что может привести к короткому замыканию.
Катушки зажигания и электромагнитная индукция
Импульс высокого напряжения возникает во вторичной обмотке с помощью электромагнитной индукции. Для этого сначала на первичную обмотку через подключение низкого напряжения катушки зажигания подается ток от аккумулятора. Одновременно вокруг первичной обмотки образуется магнитное поле. Когда этот поток тока прерывается, магнитное поле разрушается. И только это разрушение вызывает во вторичной катушке импульс напряжения.
Трансформация: решает обмотка
Импульс напряжения, который возникает во вторичной обмотке, значительно больше, чем напряжение аккумулятора в 12 Вольт, которое перед этим протекало через первичную обмотку. Причина: вторичная обмотка выполнена из значительно более тонкой проволоки и поэтому имеет гораздо большее число витков, чем первичная обмотка. Так называемое соотношение числа витков в зависимости от катушки зажигания варьируется между 1:150 и 1:200.
Другие факторы, оказывающие влияние
Наряду с соотношением числа витков существуют и другие факторы, которые оказывают влияние на действительную величину отдаваемого импульса высокого напряжения. Так, например, напряжённость возникающего в первичной обмотке магнитного поля, играет такую же важную роль, как и скорость, с которой оно спадает. Кроме того, сильное влияние на результат оказывают толщина вторичной обмотки, а также время, которое остается ей для зарядки.
СТРОЕНИЕ КОРПУСНОЙ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ NGK
Соотношение числа витков в обмотках катушек зажигания: от 1:150 до 1:200
Первичная обмотка: из медной проволоки, которая толще по сравнению с вторичной обмоткой. Сама обмотка как таковая короче, чем вторичная. Иными словами: она имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.
Вторичная обмотка: также состоит из медной проволоки, которая тоньше чем на первичной обмотке. Еще одним важным признаком данной детали является число витков, которое значительно больше по сравнению с первичной обмоткой.
Поперечный разрез корпусной катушки зажигания
Чтобы исключить электрическую разрядку и пробои внутри катушки или наружу, первичная и вторичная обмотки должны быть изолированы.
Этим целям, с одной стороны, служит качество обмотки с другой стороны, масса для заливки.
Высококачественную обмотку катушки можно распознать при поперечном разрезе по тому, что проволока расположена точно друг над другом, так что между ними невозможно увидеть зазоры.
Масса для заливки: Во всех катушках, кроме корпусных, для этого используется эпоксидная смола. Корпусные катушки зажигания, как правило, заполнены маслом. Так как благодаря своим свойствам смола становится жидкой при очень высоких температурах, заполнению (англ. Potting) катушки зажигания придается особое значение, так как в массе для заливки не должны образовываться пузырьки воздуха, а детали подвергаются высокой термической нагрузке.
Железный сердечник: Железный сердечник является решающей деталью катушки зажигания. Он многослойный, что предполагает, что он в большинстве случаев состоит из большого числа слоистых ферромагнитных металлических листов. Существенная польза железного сердечника состоит в том, что он при подаче напряжения усиливает магнитное поле, которое образуется в катушке зажигания. В магнитном поле сохраняется энергия. До тех пор, пока подача первичного тока не будет прекращена, принято говорить о том, что катушка заряжается.
Разрез корпусной катушки зажигания
Подключение высокого напряжения: В зависимости от угла зрения это контакт вторичной обмотки или точка подключения к распределителю и/или свече зажигания. Через него напряжение зажигания подается на свечу зажигания, где проскакивает искра.
В случае распределительных катушек зажигания и модулей зажигания напряжение на свечи зажигания подается с помощью высоковольтных проводов. Как следует из термина «распределительная катушка зажигания», для этого дополнительно требуется распределитель. Индивидуальные катушки зажигания, напротив, располагаются непосредственно на свечах зажигания. В этом случае провода зажигания необходимы только тогда, когда катушка генерирует напряжение и для второй свечи зажигания.
Клеммы 1 и 15: Подключения низкого напряжения/ полюсы минус (1) и плюс (15). Через них на катушку зажигания подается электрический ток.
Строение катушки зажигания NGK с двойной искрой
Соотношение числа витков в обмотках катушек зажигания: от 1:150 до 1:200
Первичная обмотка: из медной проволоки, которая толще по сравнению с вторичной обмоткой. Сама обмотка как таковая короче, чем вторичная. Иными словами: она имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.
Вторичная обмотка: также состоит из медной проволоки, которая тоньше, чем на первичной обмотке. Еще одним важным признаком данной детали является число витков, которое значительно больше по сравнению с первичной обмоткой.
Поперечный разрез катушки зажигания с двойной искрой
Чтобы исключить электрическую разрядку и пробои внутри катушки или наружу, первичная и вторичная обмотки должны быть изолированы.
Этим целям, с одной стороны, служит качество обмотки, с другой стороны, масса для заливки.
Высококачественную обмотку катушки можно распознать при поперечном разрезе по тому, что проволока расположена точно друг над другом, так что между ними невозможно увидеть зазоры.
Масса для заливки: Во всех катушках, кроме корпусных, для этого используется эпоксидная смола. Корпусные катушки зажигания, как правило, заполнены маслом. Так как благодаря своим свойствам смола становится жидкой при очень высоких температурах, заполнению (англ. Potting) катушки зажигания придается особое значение, так как в массе для заливки на должны образовываться пузырьки воздуха, а детали подвергаются высокой термической нагрузке.
Железный сердечник: Железный сердечник является решающей деталью катушки зажигания. Он многослойный, что предполагает, что он в большинстве случаев состоит из большого числа слоистых ферромагнитных металлических листов. Основное назначение железного сердечника состоит в том, что он при подаче напряжения усиливает магнитное поле, которое образуется в катушке зажигания. В магнитном поле сохраняется энергия. До тех пор, пока подача первичного тока не будет прекращена, принято говорить о том, что катушка заряжается.
Разрез катушки зажигания с двойной искрой
Подключение высокого напряжения: В зависимости от угла зрения это контакт вторичной обмотки или точка подключения к распределителю и/или свече зажигания. Через него напряжение зажигания подается на свечу зажигания, где проскакивает искра.
В случае распределительных катушек зажигания и модулей зажигания напряжение на свечи зажигания подается с помощью высоковольтных проводов. Как следует из термина «распределительная катушка зажигания», для этого дополнительно требуется распределитель. Индивидуальные катушки зажигания, напротив, располагаются непосредственно на свечах зажигания. В этом случае провода зажигания необходимы только тогда, когда катушка генерирует напряжение и для второй свечи зажигания.
Клеммы 1 и 15: Подключения низкого напряжения/ полюсы минус (1) и плюс (15). Через них на катушку зажигания подается электрический ток.
Строение индивидуальной катушки зажигания / катушки зажигания с отдельной искрой / штекерной катушки
Соотношение числа витков в обмотках катушек зажигания: от 1:150 до 1:200
Первичная обмотка: из медной проволоки, которая толще по сравнению с вторичной катушкой обмоткой. Сама обмотка как таковая короче, чем вторичная. Иными словами: она имеет меньшее количество витков, чем вторичная обмотка.
Вторичная обмотка: также состоит из медной проволоки, которая тоньше, чем на первичной обмотке. Еще одним важным признаком данной детали является число витков, которое значительно больше по сравнению с первичной обмоткой.
Поперечный разрез индивидуальной катушки зажигания, катушки с отдельной искрой или штекерной катушки
Чтобы исключить электрическую разрядку и пробои внутри катушки или наружу, первичная и вторичная обмотки должны быть изолированы. Этим целям, с одной стороны, служит качество обмотки, с другой стороны, масса для заливки.
Высококачественную обмотку катушки можно распознать при поперечном разрезе по тому, что проволока расположена точно друг над другом, так что между ними невозможно увидеть зазоры.
Масса для заливки: Во всех катушках, кроме корпусных, для этого используется эпоксидная смола. Корпусные катушки зажигания, как правило, заполнены маслом. Так как благодаря своим свойствам смола становится жидкой при очень высоких температурах, заполнению (англ. Potting) катушки зажигания придается особое значение, так как в массе для заливки на должны образовываться пузырьки воздуха, а детали подвергаются высокой термической нагрузке.
Железный сердечник: Железный сердечник является решающей деталью катушки зажигания. Он многослойный, что предполагает, что он в большинстве случаев состоит из большого числа слоистых ферромагнитных металлических листов. Основное назначение железного сердечника состоит в том, что он при подаче напряжения усиливает магнитное поле, которое образуется в катушке зажигания. В магнитном поле сохраняется энергия. До тех пор, пока подача первичного тока не будет прекращена, принято говорить о том, что катушка заряжается.
Разрез индивидуальной катушки зажигания, катушки с отдельной искрой или штекерной катушки
Подключение высокого напряжения: В зависимости от угла зрения это контакт вторичной обмотки или точка подключения к распределителю и/или свече зажигания. Через него напряжение зажигания подается на свечу зажигания, где проскакивает искра.
В случае распределительных катушек зажигания и модулей зажигания напряжение на свечи зажигания подается с помощью высоковольтных проводов. Как следует из термина «распределительная катушка зажигания», для этого дополнительно требуется распределитель. Индивидуальные катушки зажигания, напротив, располагаются непосредственно на свечах зажигания. В этом случае провода зажигания необходимы только тогда, когда катушка генерирует напряжение и для второй свечи зажигания.
Клеммы 1 и 15: Подключения низкого напряжения/ полюсы минус (1) и плюс (15). Через них на катушку зажигания подается электрический ток.
УДОБНЫЕ АРТИКУЛЬНЫЕ НОМЕРА ИЗДЕЛИЯ
Программа катушек зажигания NGK разделена на шесть категорий. Они информируют о типе катушки, а также о дополнительно предлагаемом количестве необходимых катушек зажигания и проводов высокого напряжения на один автомобиль.
Каждый артикульный номер складывается следующим образом:
U = катушка зажигания NGK
1 = Категория
000 = Порядковый номер
U1: Распределительные катушки зажигания
Одна катушка на автомобиль. Число высоковольтных проводов соответствует количеству свечей зажигания. Дополнительно требуется провод к распределителю. Катушки зажигания NGK типа U1 подают высокое напряжение на свечи зажигания посредством механического распределителя зажигания.
U2: Модули зажигания
Число высоковольтных проводов соответствует количеству свечей зажигания. Катушки зажигания NGK типа U2 представляют собой модули зажигания, которые через высоковольтные провода подают высокое напряжение на несколько свечей зажигания. Как правило, одна катушка зажигания требуется на каждую головку блока цилиндров.
U3: Модули зажигания с двумя отводами высокого напряжения
Число высоковольтных проводов соответствует количеству свечей зажигания. Катушки зажигания NGK типа U3 представляют собой модули зажигания с двумя отводами высокого напряжения. Они подают высокое напряжение через соответствующий высоковольтный провод одновременно на две свечи зажигания («Технология двойной искры»)
U4: Индивидуальные катушки зажигания с системой двойной искры
На каждую катушку зажигания требуется одни высоковольтный провод. Катушки зажигания NGK типа U4 – это индивидуальные катушки зажигания с технологией двойной искры. Выполненные в виде штекерной или стержневой катушки зажигания они подают высокое напряжение на две свечи зажигания.
U5: Индивидуальные катушки зажигания с технологией отдельной искры
Провода зажигания не требуются. Катушки зажигания NGK типа U5 – это индивидуальные катушки зажигания с технологией одиночной искры. Такая катушка зажигания надевается на каждый цилиндр.
U6: Индивидуальные для каждого цилиндра катушки зажигания в комплексной системе (рейки зажигания)
Как правило, провода зажигания не требуются. Катушки зажигания NGK типа U6 представляют собой рейки зажигания, в которых в комплексную систему собраны несколько индивидуальных для цилиндров катушек зажигания.
ДИАГНОСТИКА И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАТУШЕК ЗАЖИГАНИЯ
NGK предлагает полезные советы для распознавания неисправностей катушек зажигания: визуальный осмотр, техническое обслуживание, диагностика, практические советы
Если автомобиль не заводится, слышны пропуски зажигания в двигателе или автомобиль ускоряется гораздо хуже, это может указывать на неисправности катушки зажигания. Это верно и в тех случаях, когда загорается лампочка контроля работы двигателя, система управления двигателем переключается на работу в аварийном режиме или появляется код ошибки.
Здесь Вы найдете полезные советы о том, как распознать возможные неисправности катушки зажигания, локализовать ошибку и поверить работу.
При проверке всегда учитывайте рекомендации автопроизводителя, так как на отдельных моделях автомобилей возможна своя специфика.
Визуальный осмотр катушек зажигания
Визуальный осмотр системы зажигания даст сведения о возможных причинах проблем с зажиганием.
Прежде чем Вы подвергнете катушку зажигания точной проверке работоспособности, рекомендуется каждый раз производить визуальный осмотр. Причина: сообщение в накопителе сбоев, указывающее на проблемы в системе зажигания, может быть вызвано не только катушкой зажигания, но и другими деталями. Также могут иметь место проблемы за пределами системы.
Поэтому Вы сначала должны проверить:
- имеются ли механические повреждения или микротрещины.
- не повреждены ли электрическая проводка и штекеры. Отсутствуют ли на них следы коррозии и перегибов.
- подает ли аккумулятор достаточное напряжение.
- в каком состоянии уплотнения клапанов.
После того, как Вы подобным образом исключили внешние причины неисправности, катушки зажигания необходимо подвергнуть точному тестированию.
Диагностика катушек зажигания посредством измерения сопротивления
Для диагностирования катушки зажигания с помощью мультиметра измеряется электрическое сопротивление катушек зажигания.
С учетом электрического сопротивления можно проверить работоспособность традиционных катушек зажигания для транзисторных и электронных систем зажигания с программным управлением.
Проверка осуществляется в разобранном состоянии с помощью мультиметра, при этом измеряется электрическое сопротивление в первичной и вторичной обмотках.
Измерение сопротивления первичной обмотки
Сопротивление первичной обмотки катушки зажигания Вы можете определить, подсоединив, например, мультиметр к клеммам 15 и 1.
Следующие значения верны для большинства работоспособных катушек зажигания:
- Транзисторные системы зажигания: 0,5 – 2,0 Ω.
- Электронные системы зажигания с программным управлением: 0,5 – 2,0 Ω.
- Полностью электронные системы зажигания (технология отдельной и двойной искры): 0,3 – 1,0 Ω.
Измерение сопротивления вторичной обмотки
Сопротивление вторичной обмотки измеряется непосредственно на выходе высокого напряжения.
Здесь верны следующие значения:
- Транзисторные системы зажигания: 8,0 – 19,0 kΩ.
- Электронные системы зажигания с программным управлением: 8,0 – 19,0 kΩ.
- Полностью электронные системы зажигания (технология отдельной и двойной искры): 8,0 – 15,0 kΩ.
Катушки зажигания: практические советы для сервисов
Неблагоприятные условия эксплуатации могут привести к повышенному износу катушек зажигания, который сокращает срок службы катушки зажигания и вызывает ее повреждения.
Как и многие другие детали автомобиля, катушки зажигания подвержены определенному износу. Их срок службы, как правило, составляет 60.000 – 80.000 км, однако, целый ряд факторов может привести к более раннему выходу катушек зажигания из строя. Перед заменой катушки зажигания необходимо проверить данные факторы.
Внутреннее короткое замыкание ведет к перегреву
По мере старения катушки зажигания возрастает риск перегрева вследствие внутренних коротких замыканий. При температурах свыше 150 °C катушки зажигания необратимо повреждаются. Однако: большое количество повреждений из-за перегрева вызывается поврежденным модулем зажигания или неисправной последней ступенью в блоке управления.
Дефектная подача напряжения
Если повреждены провода или уменьшается мощность аккумулятора, это приводит к недостаточной подаче напряжения и более продолжительному времени загрузки катушки зажигания. Из-за этого может быть повреждено распределительное устройство или последняя ступень в блоке управления – что, в конечном итоге, может привести к неисправностям катушки зажигания.
Механические повреждения
Катушки зажигания могут быть повреждены грызунами. Другим примером механического повреждения являются повреждения изоляции, вызванные попаданием масла, например, при негерметичности уплотнений клапанов.
Неисправный контакт
Если поврежден корпус катушки зажигания и влажность попадает в область первичной и вторичной обмоток, это может вызвать переходное сопротивление. Данная ошибка может возникать при дефектной конструкции форсунок омывателя, при сильном дожде или при мойке двигателя. Зимой причиной также может стать антискользящий реагент для улиц.
Термические проблемы
Особенно индивидуальные катушки зажигания подвержены сильному воздействию экстремальных температур. По этой причине также сокращается срок службы катушек зажигания.
Вибрация
В первую очередь индивидуальные катушки зажигания вследствие высоких вибраций в подкапотном пространстве подвержены поломке.
Как проверить катушку зажигания — блог Вилгуд
ЧТО ЗАЖИГАЕТ КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ
То же самое, что и одноименные свечи – воздушно-бензиновую смесь в цилиндрах. Для ее воспламенения нужен электрический импульс напряжением примерно 15 000–30 000 вольт. Но в бортовой сети автомобиля намного меньше – 12-14. Где взять «недостающую разницу»?
Индукционную катушку, генерирующую импульсы высокого напряжения, придумал еще в середине XIX века немецкий изобретатель Генрих Румкорф. Состоит она из двух обмоток (вот откуда «бобина»): первичной, с относительно небольшим количеством толстого провода, на который подается постоянный ток низкого (12В) напряжения, и вторичной, тонкой, с большим количеством витков, откуда выходит ток переменный, напряжением несколько тысяч вольт. От катушки высоковольтный импульс поступает на свечу зажигания: либо через высоковольтные (ВВ) провода, либо непосредственно.
ВИДЫ КАТУШЕК
В зависимости от типа и конструкции двигателя и задач, которых им предстоит решать, катушки можно разделить на три типа:
-
Общая (классическая). Устаревший тип, применявшийся большей частью на карбюраторных и первых инжекторных (чаще моновпрысковых) двигателях. Стандартная катушка с двумя обмотками и одним высоковольтным выходом. Напряжение бортовой сети подается на две клеммы катушки вместе с включением зажигания, высоковольтный импульс уходит в распределитель зажигания (трамблер), откуда поочередно подается на свечи цилиндров через ВВ-провода.
-
Двух и четырехискровые. По принципу работы идентичны общей катушке, но имеют два высоковольтных вывода. Такой тип не требует распределителя зажигания, импульс подается отдельно на каждую свечу. Двухискровые используются для двигателей с четным числом цилиндров, четырехискровые – для 4-цилиндровых двигателей, заменяя две 2-искровые.
-
Индивидуальные (свечные). Наиболее современные катушки зажигания. Устанавливаются непосредственно на свечу, без использования ВВ-проводов. В некоторых случаях могут быть собраны в катушечный блок. Образование импульса контролирует ЭБУ двигателя.
ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Симптомы неисправной катушки зажигания различны: потеря динамики при разгоне, пропуски зажигания, нестабильный холостой ход, check engine на панели приборов, переход ЭБУ в безопасный режим или даже проблемы с пуском двигателя. Причины выхода из строя катушек также неоднородны: это может быть как попадание влаги или разрушение внутренней изоляции из-за перегрева, так и вибрации, механические и химические повреждения.
Сокращению срока службы катушек зажигания часто способствует неправильная эксплуатация. Чтобы продлить жизнь «бобины», нужно:
-
не оставлять надолго включенным зажигание при неработающем двигателе;
-
контролировать заряд аккумуляторной батареи;
-
следить за расположением проводов, патрубков и прочих элементов подкапотного пространства, не давать им контактировать с катушками зажигания;
-
проверять зазоры между электродами свечей зажигания;
-
выполнять профилактическую очистку катушек и высоковольтных проводов.
КАК ПРОВЕРИТЬ КАТУШКУ
Начать поиск неисправностей лучше с визуального осмотра, причем не только катушки, а и сопряженных с нею деталей. Сама же катушка зажигания должна иметь целый корпус, без признаков повреждений и оплавлений, не пахнуть гарью. Если все в порядке, переходим к одному из следующих способов проверки:
-
Метод исключения. Подходит для индивидуальных катушек. Поочередно снимать клеммы с каждой из них и заводить двигатель. В случае, если катушка неисправна, отключение питания не скажется на работе мотора.
-
Метод замены. Хорош для двух- и четырехвыводных катушек. Деталь заменяется на потенциально исправную. Если характер работы двигателя изменяется, значит, виновата катушка (а не свечи или провода).
-
Проверка сопротивления мультиметром. Проверяется как первичная обмотка (щупы мультиметра подключаются к клеммам ввода), так и вторичная (к высоковольтным выводам). Сопротивление может колебаться в пределах 0,3 Ом–1,0 Ом для первичной и 8,0 кОм–15,0 кОм для вторичной обмотки. Мультиметр нужно перевести в режим омметра и проверить собственное сопротивление его контактов, соединив их, чтобы в будущем учесть погрешность.
Нужно отметить, что этот способ подходит не для всех катушек зажигания. Если установлен высоковольтный диод для искрогашения, то измерение сопротивления вторичной катушки зажигания невозможно. В таком случае для проверки катушки необходимо профессиональное оборудование: цифровой осциллограф, или, по крайней мере, осциллоскоп или разрядник. Только так можно проверить все параметры современных катушек зажигания: наличие затухающих колебаний, продолжительность периода накопления энергии в магнитном поле, продолжительность горения искры и прочее.
Разумеется, такое оборудование имеется далеко не в каждом гараже, и лучше всего для проверки катушек обратиться на серьезную станцию: например, одну из СТО сети умных автосервисов Wilgood.
Проверка Катушки Зажигания — 3 Основных Способа
Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. По сути катушка является небольшим трансформатором, на первичную обмотку которой приходит стандартные 12 В от аккумулятора, а выходит напряжение в несколько кВ. Она используется во всех системах зажигания — контактной, бесконтактной и электронной. Причины выхода из строя катушки типичны. Как правило, это обрыв провода, повреждение изоляции, механические деформации. Далее мы с вами рассмотрим признаки неисправности и методы диагностики катушки зажигания.
Содержание:
Принцип работы катушки зажигания
Как упоминалось выше, катушка зажигания — это повышающий трансформатор напряжения, который преобразует полученное напряжение 12 В в напряжение со значением несколько киловольт. Конструктивно катушка состоит из двух обмоток — первичной и вторичной (соответственно, низкого и высокого напряжения). Однако в зависимости от типа катушки обмотки и их расположение отличаются.
Начнем описание с самой простой общей катушки. Здесь на первичной обмотке имеется 100…150 витков. Обмотка намотана изолированным медным проводом. Ее концы выведены на корпус катушки. Количество витков обмотки высокого напряжения составляет 30…50 тысяч (зависит от модели). Естественно, что используемый здесь провод гораздо меньшего диаметра. «Минус» вторичной обмотки подсоединен к «минусу» первичной. А «плюс» подключается к выводу на крышке. Таким образом обеспечивается отвод полученного высокого напряжения.
Чтобы увеличить магнитное поле, обмотки наматывают вокруг металлического сердечника. В некоторых случаях для избежания перегрева обмотки и сердечник заливают трансформаторным маслом (оно не только охлаждает систему, но и является изолятором).
Теперь перейдем к рассмотрению индивидуальной катушки зажигания. Здесь также имеются две обмотки, однако отличие состоит в их расположении. В частности, они намотаны в обратном порядке. Первичная обмотка имеет сердечник внутреннего типа, а вторичная — внешнего типа.
Индивидуальные катушки зажигания устанавливают в системах с электронным зажиганием. Поэтому их конструкция усложнена. Так, для отсечения значительного тока во вторичной обмотке предусмотрен диод. Также особенностью индивидуальной катушки является тот факт, что полученное высокое напряжение идет не на распределитель (как в классических системах), а непосредственно на свечи зажигания. Это стало возможным благодаря конструкции, в которую были включены изолированный корпус, стержень и пружина.
Еще один тип катушки — двухвыводная. Она подает напряжение сразу на два цилиндра. Существует несколько их разновидностей. Как правило, такие катушки объединяются в один общий блок, который по сути является четырехвыводной катушкой зажигания.
Независимо от типа катушки зажигания, основным их техническим параметром, на который стоит ориентироваться при диагностике — это сопротивление обмоток. В частности, сопротивление первичной обмотки обычно находится в пределах 0,5…3,5 Ом, а вторичной — 6…15 кОм (эти значения могут отличаться у разных катушек, поэтому лучше найти справочную информацию именно по той модели, которая используется в вашем автомобиле). Замеры производятся с помощью традиционных приборов — мультиметров или омметров. Если полученное значение сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что катушка вышла из строя.
Также нужно быть в курсе того, что каждая катушка имеет различные показатели:
- сопротивление обмоток;
- длительность искры;
- энергия искры;
- ток искры;
- индуктивность первичной обмотки.
Поэтому для того, чтобы понять насколько показания катушки соответствуют норме, необходимо уточнить технические характеристики вашей отдельно взятой катушки. Это вам особенно пригодится если пропала искра, поскольку катушка зажигания является одним из первых элементов системы, которые подлежат проверке.
Признаки неисправностей
Существует несколько характерных признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:
- мотор начинает «троить», причем эта проблема усугубляется со временем;
- на морозе мотор «троит», пока не нагреется;
- перебои в работе двигателя во влажную погоду;
- при резком нажатии на педаль акселератора наблюдается провал в работе мотора.
При неисправной катушке на машинах с ЭБУ на приборной панели активизируется значок Check Engine. Однако перечисленные признаки также могут свидетельствовать и о других неисправностях, в частности, со свечами зажигания. Но при появлении хотя бы одной из них нужно выполнить диагностику катушки (катушек) зажигания. При подключении диагностического сканера может показать ошибку P0363.
Причины неисправностей
Существует несколько причин, из-за которых катушка зажигания полностью или частично выходит из строя. Среди них:
- Механические повреждения. Это может быть банальное старение, из-за которого происходит разрушение изоляции. Также существует вероятность протекания масла через уплотнители, которое попадает на изоляцию или корпус катушки и разрушает их. Ремонт в данном случае вряд ли возможен, поэтому лучшим вариантом будет полная замена узла.
- Повреждения контактного соединения. В теплую погоду причиной этого может быть попадание влаги в подкапотное пространство. Например, во время сильного дождя, езде по глубоким лужам, мойке автомобиля. Зимой вероятно попадание на катушку состава, которым посыпают поверхность дороги для борьбы с гололедицей.
- Перегрев. Ему зачастую подвержены индивидуальные катушки. Из-за перегрева может значительно уменьшиться срок службы катушек зажигания. Процесс перегрева сложно контролировать, однако старайтесь использовать качественную охлаждающую жидкость и следить, чтобы нормально работала система охлаждения двигателя.
- Вибрации. Они особенно вредны для индивидуальных катушек зажигания. Вибрации, как правило, идет от головки блока цилиндров (ГБЦ). Чтобы уменьшить количество и амплитуду вибраций, следите за тем, чтобы двигатель работал в нормальном режиме (без детонации и с исправными подушками).
Катушки зажигания — достаточно надежные и долговечные узлы, и их выход из строя чаще всего связан со старением и/или пробоем изоляции. Далее рассмотрим методы диагностики катушек.
Как проверить катушку зажигания
Существует два основных способа, с помощью которых можно самостоятельно проверить работоспособность катушки зажигания. Перечислим их по порядку.
Проверка катушки зажигания ВАЗ
Проверка катушки зажигания Черри Тигго
Метод проверки «на искру»
Первый из них называется «на искру». Его преимущество — возможность выполнения в «походных условиях». Из недостатков же стоит отметить трудоемкость и неточность, поскольку причинами обнаруженных неисправностей может быть вовсе не катушка зажигания. Для выполнения диагностики вам понадобится свечной ключ, заведомо исправная свеча и плоскогубцы.
Для начала визуально проверьте целостность изоляции высоковольтной проводки. Начиная свечами зажигания и заканчивая катушкой. При этом зажигание должно быть отключено (ключ находиться в положении 0). В случае, если с изоляцией все в порядке, алгоритм дальнейших действий будет следующим:
- Снимите наконечник со свечи первого цилиндра и подсоедините его к заранее подготовленной рабочей свече.
- Самостоятельно или с помощью помощника поверните ключ зажигания в положение II (заводите машину).
- Если катушка исправна, то между электродами свечи появится искра. При этом нужно обращать внимание на ее цвет. Нормальная рабочая искра имеет ярко-фиолетовый оттенок. Если же искра желтоватая и слабая, значит, есть проблемы с проводкой или катушкой. Если же искры нет вовсе, значит, катушка зажигания неисправна.
- Повторите описанные действия для всех катушек в случае, если в машине они индивидуальные.
При работе с системой зажигания соблюдайте осторожность. Не прикасайтесь к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Если у вас нет заведомо рабочей запасной свечи, вы можете выкрутить любую свечку из двигателя. Для этого отсоедините ее и воспользуйтесь свечным ключом. В этом случае можно проверить катушку на всех имеющихся свечах. Тем самым вы заодно проверите состояние свечей зажигания.
В случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки, то проверить их можно, переставляя на другие свечи. При этом проводку лучше не трогать, чтобы не повредить ее целостность.
Модуль катушек зажигания
Метод «искры в шприце»
Процесс проверки катушки с помощью такого самодельного устройства достаточно прост. Для этого нужно подсоединить поочередно катушки к свече получившегося «прибора». Крепеж-крокодил присоединить к «массе» корпуса машины. На время смены тестируемых катушек двигатель необходимо глушить и запускать потом заново.
Изначально с помощью поршня нужно выставить минимальный зазор между проволокой на поршне и электродом (1…2 мм). И путем регулирования расстояния от проволоки на поршне до электрода на свече визуально смотреть на процесс появления между ними искры. Максимальное расстояние в данном случае у разных машин будет разным, и зависит оно от качества и состояния свечи зажигания, состояния электросистемы машины, качества «массы» и других факторов. Обычно искра при таких испытаниях должна появляться при расстоянии между электродами от 1…2 мм до 5…7 мм.
Перед каждым тестированием работы получившегося аппарата нужно обязательно отсоединять разъем с каждой форсунки с тем, чтобы топливо не заливало цилиндр во время проверки.
Главное, о чем можно точно судить при таких испытаниях — сравнение состояния разных катушек по цилиндрам. Если имеет место неисправность или пробой — это будет видно по длине искры по сравнению с более-менее исправными катушками.
Проверка сопротивления изоляции
Еще один популярный метод проверки заключается в измерении значения сопротивления изоляции проводов в обмотках катушки. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять сопротивление. Катушку зажигания лучше демонтировать с автомобиля, чтобы работать было удобнее. Процедура замера несложна. Главное знать, где расположены выводы первичной и вторичной катушек, так как измерять сопротивление необходимо проверить на них обеих.
Перед началом работы убедитесь в исправности мультиметра. Для этого включите режим измерения сопротивления и замкните щупы между собой. На экране должен быть 0.
Два щупа мультиметра попарно подсоединяют (касаются) к выводам первичной обмотки. Значение сопротивления должно находиться в пределах 0,5…3,5 Ом (у некоторых катушек может быть больше, точную информацию вы найдете в справочной литературе). Аналогичную процедуру необходимо провести и со вторичной катушкой. Однако тут диапазон значений будет другим — от 6 до 15 кОм (аналогично информацию уточняйте в справочной литературе).
Процедура замера сопротивления изоляции катушки зажигания
Если значение будет мало, значит, в обмотке повредилась изоляция, и вы имеете дело с коротким, скорее всего межвитковым, замыканием. Если же сопротивление слишком велико, то это означает, что провод обмотки оборвался и нет нормального контакта. В любом случае необходимо выполнять ремонт, то есть перематывать обмотку. Однако в большинстве случаев лучше попросту заменить катушку зажигания, так как этот способ избавит вас от лишних хлопот и затрат. Это касается практически любого автомобиля, ведь стоимость ремонта будет превышать цену самой катушки.
Если вы имеете дело с индивидуальными или двухвыводными катушками, то здесь дело обстоит несколько иначе. Значение на первичной обмотке должны быть аналогичными. А что касается «вторички», то значение сопротивления будут идентичными на обоих выводах. Если на машине установлена катушка с четырьмя выводами, то проверку нужно делать на всех выводах.
Также учтите, что при измерении сопротивления на вторичной обмотке важно учитывать полярность. В частности, черным щупом мультиметра коснитесь центрального вывода («массы»), а красным — стержня наконечника.
Осциллограф покажет все
Самый профессиональный метод проверки катушки — воспользоваться осциллографом. Только он способен дать полную информацию о состоянии системы зажигания, и в частности, катушек зажигания. Поэтому в сложных случаях имеет смысл воспользоваться электронным осциллографом и дополнительным программным обеспечением. Особенно это актуально когда имеет место так называемое межвитковое замыкание на катушках вторичного напряжения (с высоким напряжением).
Проверка зажигания осциллографом
Проверка системы зажигания осциллографом позволяет выявить неисправность конкретного узла или просто прдиагностировать состояние по импульсах осциллограммы.
Подробнее
Если с помощью осциллографа снять график значений рабочих напряжений в динамике (видно на рисунке), то по нему можно понять, что причиной возможных описанных выше неисправностей будет именно катушка зажигания. Дело в том, что при возникновении межвиткового замыкания во вторичной катушке уменьшается энергия, которая могла бы потенциально запастись в этой самой катушке, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению времени горения искры, то есть, пропускам воспламенения. Особенно это заметно при резком нажатии на педаль акселератора.
Катушка целая
Катушка пробитая
Итоги
Проверить катушку зажигания совсем несложно. Это может сделать любой, даже начинающий, автолюбитель. Самый простой и эффективный метод — измерение сопротивления изоляции на первичной и вторичной обмотках. Для этого лучше снять катушку для удобства проведения работы.
Помните, что при выявлении неисправности редко имеет смысл проводить ремонт, в частности, перематывать одну или вторую обмотки. Гораздо проще купить и заменить новую катушку зажигания целиком.
Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!
Устройство и схема катушки зажигания Б-117А
На автомобилях ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107 и их модификациях применяется катушка зажигания Б-117А. Она установлена на левом брызговике моторного отсека автомобиля на двух шпильках.
Устройство катушки зажигания Б-117А
Катушка зажигания Б-117А представляет собой трансформатор с разомкнутым магнитопроводом, который состоит из сердечника и кольцевого наружного магнитопровода. Сердечник набран из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Наружный магнитопровод служит для улучшения магнитной проводимости катушки и состоит из свернутой в два с половиной слоя ленты из электротехнической стали толщиной 0,3 мм. Для уменьшения вихревых токов имеет вертикальные прорези.
Сердечник находится в картонном каркасе, на котором намотана вторичная обмотка, имеющая 55 слоев медного провода в эмалевой изоляции, разделенных слоями бумаги. Вторичная обмотка имеет в первом и последнем слоях по 50 витков.
Поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка, имеющая в первом и последнем слое 48 витков, а в остальных по 52. Слои обмотки отделены друг от друга бумагой. Первичная обмотка изолирована от вторичной слоем картона.
Конец вторичной обмотки соединен с началом первичной и выведен к контакту «+Б» на крышке катушки. На него приходит электрический ток от замка зажигания и запитывает обмотки катушки.
Катушка зажигания Б-117А заполнена трансформаторным маслом через отверстие в крышке закрываемое винтом. Масло необходимо для охлаждения обмоток.
Катушка зажигания закрыта крышкой из высоковольтной пластмассы (фенопласта). В ней имеется вывод под высоковольтный провод и два других вывода. Вывод «+Б» описан выше, а второй безымянный вывод соединен с первичной обмоткой.
Вывод под провод высокого напряжения соединен с винтом, спиральной пружиной и далее с сердечником который соединен с выводом начала вторичной обмотки (выводом высокого напряжения).
Схема катушки зажигания Б-117А
Схема «Катушка Б-117А, устройство»Примечания и дополнения
— Помимо Б-117А на «классику» ВАЗ устанавливаются катушки зажигания 27.3705 и 3122.3705.
Еще статьи по системе зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107
— Контактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2106
— Контактная система зажигания автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Проверка катушки зажигания автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Центробежный регулятор опережения зажигания ВАЗ 2104, 2105, 2107
— Конденсатор трамблера, зачем нужен?
— Греется коммутатор, причины неисправности
Катушка зажигания — что это такое?
Катушку зажигания по праву можно считать сердцем организма системы зажигания автомобиля, так как в ней обеспечивает со старта работы двигателя создание высокого напряжения и поддержание в течении всей работы. Катушка зажигания нашла применение во всех типах систем зажигания: контактного типа, бесконтактного и электронного. Грубо говоря, катушку зажигания можно считать трансформатором с парой соленоидов, или обмотками.
Существует на данный момент данные типы катушек зажигания: общий, индивидуальный и сдвоенный. Подробно рассмотрим каждый тип.
Итак, общую катушку зажигания производители применяют в системах зажигания контактного, бесконтактного типа и в электронной системе зажигания с применением распределителя.
Теперь подробнее об устройстве катушки зажигания. В нём объединены две обмотки, а точнее первичная и вторичная. В первичной обмотке может содержаться в зависимости от модели от 100 до 150 витков проволоки из толстой меди. Чтобы предотвращать скачки напряжения и короткое замыкание, проволока в корпусе катушки изолирована. В первичной обмотке имеются два вывода – низковольтных, они располагаются на крышке катушки зажигания.
Вторичный соленоид может в себе иметь от 15000 до 30000 витков проволоки из тонкой меди. Вторичная обмотка всегда располагается внутри первичной. Одним своим концом вторичная обмотка соединен с первичной обмоткой, точнее с её отрицательной клеммой, а другим – с центральной клеммой на крышке, которой и обеспечивается вывод высокого напряжения.
Для увеличения силу магнитного поля, соленоиды расположены вокруг железного феррита — сердечника. Обмотки вкупе с ферритом находятся внутри корпуса с изолирующей крышкой. Катушку производители заполняют трансформаторным маслом, для того чтобы исключить токовый нагрев.
Для катушки зажигания основными характеристиками являются сопротивление обмоток. Для каждой модели сопротивление задаётся индивидуально. К примеру, если сопротивление первичной обмотки на около уровне от 2,7 — 3,7 Ом, то оно во вторичном соленоиде должно составлять 4500-9500 Ом. Изменение, отклонения или колебания величины сопротивления обмоток от заданного норматива стандарта свидетельствует о неисправности одной или двух катушки.
Суть работы катушки зажигания состоит в том, чтобы создавался высокое напряжение во вторичном соленоиде при прохождении по первичной обмотке электрического импульса под воздействия электричества низкого напряжения. Когда напряжение тока проходит через первичный соленоид, то из-за его воздействия создаётся сильное магнитное поле. Если отсечь ток, то магнитное поле помогает наводить высокого напряжения во вторичном соленоиде ток, который с помощью центральной клеммы катушки выводится, и далее, с помощью распределителя в зависимости от количества поршней делиться аналогичное же количество «выходов», и подаётся индивидуально к каждой свече зажигания.
Теперь рассмотрим схему и работу индивидуальной катушки зажигания. Её оснащены все электронные системы с прямым зажиганием (в системах прямого зажигания). В такую катушку зажигания, подобно предыдущему варианту — общей, в ней входят первичная и вторичная обмотки. Только здесь, всё наоборот, первичный соленоид находится внутри вторичного. Первичный соленоид имеет внутренний сердечник, а сердечник вторичной – внешнего типа, он вокруг катушки.
В катушке зажигания индивидуального типа могут находиться электронные компоненты воспламенительнего устройства. Во вторичном соленоиде вырабатывается ток высокого напряжения, и посредством наконечника подаётся напрямую на свечу зажигания. Конструкция наконечника включает в себе арсенал, который состоит из следующих важных деталей: стержня высокого напряжения, изолирующей оболочки и пружины. Чтобы быстро во вторичной обмотке отсечь ток высокого напряжения, устанавливается специальный диод высокого напряжения.
И рассмотрим последний вариант — сдвоенную катушку зажигания. Она имеет другое название – катушка зажигания с двухвыводной схемой, устанавливается практически во всех типах электронных систем прямого зажигания. Катушка сдвоенного типа, обладает двумя высоковольтными выводами, обеспечивающие синхронное получение искры для двух цилиндров одновременно. Только один цилиндр при этом находится в конце каждого такта сжатия. А другая, вторая искра возникает так — в другом цилиндре она происходит при такте выпуска выхлопных газов — вхолостую.
У двухвыводной катушки зажигания существуют следующие типы соединения со свечами зажигания:
* посредством проводов высокого напряжения;
* по схеме — одна свеча через наконечник — напрямую, другая – с помощью провода под высоким напряжением.
Есть конструкции, когда две двухвыводные катушки объединены в единый блок, который именуется четырехвыводной катушкой зажигания.
- < Назад
- Вперёд >
Как проверить исправность катушки зажигания
Катушка зажигания создает высокое напряжение, которое требуется для работы самой системы и создания искры между контактами свечей зажигания. Большинство двигателей с распределительной системой зажигания оснащается одной катушкой зажигания, в некоторых случаях – двумя катушками зажигания. В системах без распределителя зажигания (DIS) применяется несколько катушек зажигания. В двухискровых системах на каждую пару цилиндров приходится одна катушка зажигания. В других системах DIS и системах с катушками карандашного типа на одну свечу (COP) на каждый цилиндр или свечу зажигания устанавливается собственная катушка зажигания.
Катушка зажигания играет роль трансформатора напряжения. Она превращает напряжение 12В в несколько тысяч вольт.
Вторичное напряжение создает искру в зазоре между электродами свечи, оно зависит от зазора, электрического сопротивления свечи зажигания и высоковольтных проводов, состава топливовоздушной смеси, нагрузки на двигатель и температуры свечи. Напряжение может меняться от 5000 вольт до 25000 вольт и более. В некоторых системах достигается максимальное напряжение, равное 40000 вольт.
Как работает катушка зажигания
В катушке зажигания имеются две обмотки, которые намотаны на пластинчатый металлический сердечник. Первичная обмотка, имеющая несколько сотен витков, соединена с двумя внешними контактами катушки. Положительный вывод (+) катушки подключен к выключателю зажигания и АКБ, а отрицательный вывод (-) – к модулю зажигания и затем на «массу» кузова. Вторичная обмотка имеет несколько тысяч витков и подсоединена одним концом к положительному контакту первичной обмотки, а другим – к высоковольтному выводу в центральной части катушки.
Соотношение витков вторичной и первичной обмоток составляет 80 к 1. Чем выше соотношение, тем выше выходное напряжение катушки. Мощные катушки зажигания обычно имеют более высокое соотношение числа обмоток по сравнению со стандартными катушками.
После замыкания первичной обмотки на «массу» по ней протекает электрический ток. Он создает сильное магнитное поле вокруг металлического сердечника и «заряжает» катушку энергией. Требуется примерно 10-15 мс для максимальной зарядки катушки зажигания.
Затем модуль зажигания размыкает первичную цепь катушки. Это приводит к внезапному исчезновению магнитного поля. Энергия, запасенная в катушке, создает ток во вторичной обмотке. В зависимости от соотношения числа витков обмоток напряжение увеличивается в 100 или более раз. Этого достаточно, чтобы между контактами свечи зажигания «пробежала» искра.
Неисправности катушек зажигания
Катушки зажигания очень надежные и прочные устройства. Причинами неисправности данных трансформаторов могут быть нагрев и вибрация, при этом повреждаются обмотки и возникает пробой изоляции, что в свою очередь приводит к короткому замыканию или обрыву цепей обмоток. Наибольшую опасность для катушки зажигания представляет перегрузка, вызванная неисправностью свечи зажигания или высоковольтного провода.
Если свеча зажигания или высоковольтный провод повреждены и имеют чрезмерно высокое сопротивление, напряжение катушки зажигания может повышаться для пробоя ее изоляции.
Изоляция большинства катушек зажигания может получить повреждение в результате превышения напряжения в 35000 вольт. После этого вторичное напряжение катушки зажигания падает, появляются пропуски зажигания под нагрузкой, катушка не выдает напряжения, достаточного для работы и пуска двигателя.
Если на положительном контакте катушки имеется напряжение АКБ и при замыкании на «массу» модулем зажигания она не создает искру, значит, катушка неисправна и требует замены.
Подсказка: если модуль зажигания несколько раз не сработал, это, возможно, связано с неисправностью катушки зажигания. Внутренние пробои или замыкания в катушке зажигания могут стать причиной неисправности модуля зажигания.
Диагностика катушки зажигания
Если неисправность возникла в системе зажигания распределительного типа, она оказывает влияние на работу всех цилиндров двигателя. Двигатель трудно запустить или возникают пропуски зажигания под нагрузкой, которые происходят то в одном, то в другом цилиндре. В системах, не имеющих распределитель зажигания (DIS), или оснащенных катушками карандашного типа (COP) на каждую свечу неисправность в катушке зажигания влияет на работу только одного цилиндра (или двух цилиндров, если применяется двухискровая система зажигания DIS с так называемой «холостой» искрой). Здесь оба цилиндра работают от одной катушки, но в разных циклах.
Если двигатель работает неровно (с пропусками зажигания) и включается лампа «Проверить двигатель», необходимо использовать диагностический сканер для проверки кода, связанного с пропусками зажигания.
На двигателях 1996 г. выпуска и более современных моторах с системой OBD II неисправность катушки обычно отображается в форме кода P030X. Здесь «X» представляет собой номер цилиндра, в котором возникают пропуски зажигания. Код P0301, например, означает, что в цилиндре #1 зафиксированы пропуски зажигания. Но пропуски зажигания могут возникнуть не только в результате поломки в системе зажигания, но также из-за проблем в системе подачи топлива, цилиндро-поршневой группы, поэтому пропуски зажигания не всегда являются прямым следствием неисправной катушки, свечи зажигания или высоковольтного провода.
Если произошло замыкание или обрыв в цепях катушки зажигания, может быть выдан соответствующий код. При его отсутствии необходимо измерить сопротивление первичной и вторичной обмоток зажигания цифровым мультиметром. Необходимо также снять и проверить состояние свечи зажигания, в том числе зазор между контактами и цвет нагара на контактах свечи. Возможно, пропуски возникают в результате масляных отложений или сильного нагара. Также следует проверить высоковольтный провод, чтобы убедиться в том, что его сопротивление соответствует требуемому значению.
Если катушка, свеча зажигания и высоковольтный провод в порядке, пропуски зажигания являются следствием загрязнения или повреждения топливной форсунки (следует проверить сопротивление форсунки и напряжение питания, использовать индикатор «NOID» для проверки наличия импульсов управления блока PCM). Если форсунка исправна, следует проверить компрессию, исправность клапанов или наличие утечки через прокладку головки блока цилиндров.
Замечание: ваш двигатель с системой зажигания COP прокручивается как положено, но при этом отсутствует искра, в этом случае проблема отнюдь не в одной или нескольких катушках зажигания. Вероятно, неисправен датчик положения коленчатого или распределительного вала, отсутствует напряжение питания в системе зажигания или вышел из строя модуль зажигания (при его наличии), неисправна цепь управления катушками зажигания блока PCM.
Проверка катушки зажигания
Предупреждение: запрещено отсоединять высоковольтный провод от свечи зажигания или с катушки зажигания для проверки искры. Помимо поражения электрическим током снятие провода сулит резкий рост вторичного напряжения и опасность повреждения катушки. Единственный правильный способ проверить искрообразование состоит в том, чтобы использовать тестер для свечей зажигания KV/ARC или щуп для проверки системы зажигания COP.
При наличии неисправности в катушке следует измерить сопротивление первичной и вторичной обмоток с помощью омметра. Если есть отклонение от нормы, катушку меняют.
Катушку зажигания также можно проверить с помощью омметра с 10МОм входным сопротивлением. См. руководство по ремонту для получения сведений о характеристиках катушки зажигания.
Для тестирования катушки зажигания целесообразно подключить измерительные провода к контактам первичной обмотки (+ и -). В большинстве случае сопротивление обмотки составляет 0,4 – 2Ом. Нулевое сопротивление свидетельствует о коротком замыкании в катушке, а высокое сопротивление указывает на обрыв в цепи.
Вторичное сопротивление измеряется между положительным контактом (+) и выводом высокого напряжения. Современные катушки зажигания с пластинчатым сердечником обычно имеют сопротивление 6000-8000Ом, в другие свыше 15000Ом.
В катушках других конструкций первичные контакты могут быть расположены в разъеме или спрятаны. См. данные руководства по ремонту для поиска контактов обмоток и тестирования катушки зажигания.
Неисправная катушка зажигания может вывести из строя блок PCM
Чем ниже сопротивление в первичной обмотке, тем выше ток через катушку, а, значит, и риск выхода из строя блока PCM. Это может также привести к снижению вторичного напряжения, слабому искрообразованию, затрудненному пуску двигателя, вибрациям, пропускам зажигания под нагрузкой или в момент ускорения.
Значительное сопротивление или обрыв первичной цепи катушки зажигания не всегда ведет к выходу из строя блока PCM, но оно сопровождается падением вторичного напряжения.
Короткое замыкание во вторичной обмотке катушки зажигания сокращает эффективность искрообразования, но модуль PCM не ломается.
Следствием повышенного сопротивления или обрыва во вторичной обмотке катушки может стать ослабление или отсутствие искры в цилиндрах или поломка блока PCM из-за сильной самоиндукции в первичной обмотке.
Замена катушки зажигания
Новая катушка должна быть аналогична заменяемой (если вы не планируете усовершенствовать систему зажигания).При замене катушки зажигания все контакты и соединения необходимо очистить, проверить отсутствие коррозии и надежность подключений. Коррозия повышает сопротивление в электрических проводниках, неустойчивое соединение (дребезг), обрыв, что, в конечном счете, сокращает срок службы катушки. Для снижения опасности пробоя из-за повышенной влажности рекомендуется использовать диэлектрическую свечную смазку на контактах катушки. Например, на двигателях Форд с катушками COP влажность является основным фактором выхода из строя катушек зажигания.
Если двигатель имеет неисправность, катушки будут работать в жестких условиях. Неисправности могут быть вызваны высоким вторичным сопротивлением (изношенные свечи зажигания или большой зазор между электродами свечи), обеденная топливовоздушная смесь (загрязнение форсунок, утечка разрежения или негерметичность клапана рециркуляции отработанных газов).
При большом пробеге (двигатель с системой зажигания COP) следует установить новые свечи зажигания в случае неисправной катушки, свечи эксплуатируются более 45000 миль, а платиновые или иридиевые свечи – свыше 100000 миль
ПЕРВИЧНОЕ ЗАЖИГАНИЕ
Общее описание
Система зажигания — это система зажигания топливовоздушной смеси. Системы зажигания хорошо известны в области двигателей внутреннего сгорания, таких как те, которые используются в бензиновых (бензиновых) двигателях, используемых для питания большинства автомобилей. Система зажигания разделена на две электрические цепи — первичную и вторичную цепи. Первичная цепь находится под низким напряжением. Эта схема работает только от аккумуляторной батареи и управляется выключателями и выключателем зажигания.
Принцип работы первичной цепи зажигания
Катушка является сердцем системы зажигания. По сути, это не что иное, как трансформатор, который забирает 12 вольт от батареи и увеличивает его до точки, при которой свеча зажигания срабатывает до 40 000 вольт. Термин «катушка», возможно, неверен, поскольку на самом деле существует две катушки с проволокой, намотанной вокруг железного сердечника. Эти катушки изолированы друг от друга, и весь узел заключен в маслонаполненный корпус.Первичная катушка, состоящая из относительно небольшого количества витков толстого провода, подключена к двум первичным клеммам, расположенным наверху катушки. Вторичная обмотка состоит из множества витков тонкой проволоки. Он подключается к высоковольтному соединению в верхней части змеевика (башня, в которую вставляется провод катушки от распределителя).
Системы зажигания можно разделить на следующие типы:
- Распределитель системы зажигания
- Система прямого зажигания (DI) Тип
- Coil-on-Plug (COP) — индивидуальная катушка для каждого цилиндра, и блок катушек устанавливается непосредственно над свечами зажигания.
- Отдельная катушка для каждого цилиндра с отдельными выводами HT (высокого напряжения).
- DIS-Wasted Spark Ignition — отдельная катушка для каждых двух цилиндров.
Синхронное зажигание с двумя выводами катушки вторичной обмотки.
Распределитель зажигания
Распределитель зажигания — это наиболее распространенная система зажигания для автомобилей раннего модельного года. В распределительных системах зажигания используется одна катушка, которая зажигает одну свечу за раз только на такте сжатия.Для просмотра первичной схемы зажигания необходимо отслеживать сигнал напряжения на отрицательной стороне первичной цепи катушки и идентифицировать пусковой цилиндр с помощью датчика частоты вращения.
Классическая или обычная система зажигания состоит из следующих компонентов: катушки зажигания, распределителя зажигания, свечей зажигания, высоковольтных проводов и некоторых средств управления первичной цепью зажигания. Первичная цепь катушки зажигания может содержать: точки, точки, управляющие транзистором, транзистор, управляемый другими средствами (без прерывателя) или электронное зажигание.В системах точечного зажигания ток в первичной цепи регулируется механическим переключателем (или прерывателем). Механические точки могут управлять переключающим транзистором, который открывает и закрывает первичную цепь катушки зажигания. В транзисторах без прерывателя и электронном зажигании для управления переключающим транзистором можно использовать эффект Холла, датчик переменного сопротивления (VRS) или оптический датчик.
Ток течет от положительной клеммы аккумуляторной батареи, через переключатель зажигания и / или реле, через предохранитель и далее на положительную клемму катушки зажигания.Ток возвращается в аккумулятор через отрицательный вывод катушки зажигания, через коммутационное устройство (точки или транзистор) через шасси автомобиля и на отрицательный вывод аккумулятора. Пока в первичной цепи протекает ток, в катушке зажигания создается магнитное поле. Из-за индуктивности катушки зажигания требуется некоторое время (1-6 мс, в зависимости от конструкции), чтобы первичный ток достиг своего номинального значения. Когда первичный ток прерывается, магнитное поле быстро разрушается (примерно за 20 мкСм), и в первичной обмотке индуцируется высокое напряжение (противодействующая электродвижущая сила CEMF).Это напряжение преобразуется во вторичную обмотку в очень высокое напряжение. Амплитуда этого напряжения зависит от соотношения витков (обычно 100: 1). Следовательно, первичное напряжение 300 В будет составлять 30 000 В во вторичной обмотке. Напряжение будет расти только до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение пробоя искрового промежутка — напряжение зажигания свечи зажигания.
Система прямого зажигания (DI)
В системах COP используется одна отдельная катушка для каждой свечи зажигания. Каждая катушка расположена непосредственно над свечой зажигания и не использует никаких внешних проводов свечи зажигания.Каждый блок катушек также имеет независимую первичную цепь, которую необходимо тестировать индивидуально.
Отдельная катушка зажигания за один рабочий цикл двигателя генерирует одну искру зажигания. Следовательно, в индивидуальных системах зажигания требуется синхронизация работы катушек с положением распределительного вала.
При подаче напряжения на первичную катушку ток начинает течь по первичной катушке, и из-за этого в сердечнике катушки изменяется значение магнитного потока. Изменение величины магнитного потока в сердечнике катушки приводит к возникновению напряжения положительной полярности на вторичной катушке.Поскольку скорость нарастания тока в первичной обмотке мала, напряжение, возникающее на вторичной обмотке, невелико — в соответствии с 1… 2 кВ. Но в определенных условиях значение напряжения может быть достаточным для преждевременного возникновения искры между электродами свечи зажигания и, как следствие, слишком раннего воспламенения топливовоздушной смеси. Во избежание возможных повреждений двигателя из-за несвоевременного возникновения искры следует исключить образование искры между электродами свечи зажигания при подаче напряжения на первичную обмотку.В индивидуальных системах зажигания возникновение этой искры предотвращается с помощью встроенного диода EFU в катушку зажигания, последовательно включенного в цепи вторичной катушки.
В момент замыкания выходного каскада зажигания резко прерывается ток в первичной цепи, и магнитный поток стремительно уменьшается. Такое быстрое изменение величины магнитного потока приводит к возникновению высокого напряжения на вторичной обмотке катушки зажигания (при определенных условиях напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания может достигать 40… 50 кВ).Когда это напряжение достигает значения, обеспечивающего образование искры между электродами свечи зажигания, сжатая в цилиндре воздушно-топливная смесь воспламеняется от искры между электродами свечи зажигания.
В некоторых системах катушки не расположены непосредственно над каждой свечой зажигания, и используются внешние выводы свечи зажигания HT. Каждый блок катушек также имеет независимую первичную цепь, которую необходимо тестировать индивидуально.
DIS-ненужное искровое зажигание
Системы зажиганияDIS используют одну катушку на каждые два цилиндра, также называемые системами «отработанной искры».Система с отработанной искрой зажигает по одной катушке для каждой пары цилиндров, находящихся в верхней мертвой точке (ВМТ) одновременно. Эти пары цилиндров называются «напарниками». Один цилиндр находится в ВМТ такта сжатия, а другой — в ВМТ такта выпуска. Искра в цилиндре в ВМТ на такте сжатия воспламеняет топливовоздушную смесь для выработки энергии. Искра в цилиндре в ВМТ на такте выпуска является «потраченной впустую», отсюда и название «отработанная искра». Каждая катушка DIS с отработанной искрой соединена последовательно с двумя свечами зажигания.Когда катушка срабатывает, вторичный ток создает искру высокого напряжения в зазорах обеих свечей. Одна вилка срабатывает с традиционной прямой полярностью системы зажигания: с отрицательной (-) на положительную (+), другая вилка срабатывает с противоположной полярностью: с положительной (+) на отрицательную (-) Таким образом, одна вилка всегда зажигается с тем, что всегда было. называется «обратной полярностью». Тем не менее, емкость катушки DIS достаточно высока, чтобы гарантировать, что доступное напряжение всегда будет достаточно высоким для зажигания свечи с обратной полярностью, когда она находится на такте сжатия.
Рис.1 Форма волны первичного зажигания
1. Замыкается внутренний переключатель ЭБУ. Ток устремляется в катушку и начинает нарастать, поэтому напряжение падает близко к земле и остается там до искры зажигания.
2. Катушка теперь насыщена электричеством, на что указывает скачок напряжения.
Катушка больше не заряжается благодаря ЭБУ.
3. Переключатель ЭБУ размыкается, высвобождая весь накопленный ток. Сила тока падает, как скала, а напряжение стремительно растет.
4. Линия искры указывает длину искры на свече.
5. Когда для искры остается недостаточно мощности, остаточная мощность отключается, и событие начинается заново.
Процедура проверки работоспособности первичной цепи зажигания
— Измерения омметром и вольтметром первичной обмотки катушки зажигания —
- Измерить сопротивление первичной обмотки катушки омметром. Нормальное сопротивление должно быть менее 1 Ом.
- Включить зажигание, но не запускать двигатель.
- С помощью вольтметра проверьте, приложено ли напряжение аккумулятора к положительной клемме катушки (обычно «2») и заземлению шасси.
— Измерения осциллографом —
Чтобы выполнить диагностику первичного напряжения систем зажигания, необходимо контролировать форму волны заряда первичной обмотки катушек зажигания, вставив зонд (ы) в (каждую из) отрицательную клемму (ы) первичной обмотки.Если модуль зажигания (выключатель питания ЭБУ) не объединен в один блок с первичной обмоткой катушки, можно наблюдать как первичное напряжение, так и первичный ток.
1. Измерение первичного напряжения
— Подключите активный измерительный провод к отрицательной клемме катушки зажигания (обычно «1»), а заземляющий провод к заземлению шасси.
Важное примечание: Для измерения первичного напряжения диапазон входного напряжения осциллографа должен быть установлен на ± 400 В.
2. Измерение первичного тока
— Подключите токоизмерительные клещи переменного тока к другому каналу осциллографа. Диапазон ± 20 А.
— Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу.
— Сравните результат с осциллограммой на рис. 2.
Рис.2
Примечание. Первичное напряжение может повышаться до 380 В, а первичный ток — от 8 А до примерно 12 А.
Если модуль зажигания (выключатель питания ЭБУ) объединен в один блок с первичной обмоткой катушки, то диагностику первичного напряжения зажигания провести невозможно.В этом случае с помощью токовых клещей можно наблюдать только первичный ток.
1 . Измерение первичный ток
— Подключите токоизмерительные клещи переменного тока к другому каналу осциллографа. Диапазон ± 20 А.
— Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу.
— Сравните результат с осциллограммой на рис. 3.
Примечание. Первичный ток может варьироваться от 8А до примерно 12А.
Рис.3
— Возможные причины отказа первичной цепи зажигания —
»Отсутствует напряжение питания на катушке зажигания.
• Убедитесь, что зажигание включено.
• Проверьте электрические соединения катушки зажигания.
• Проверьте, нет ли перегоревших предохранителей и / или проводов в цепи катушки зажигания.
»Нарушена изоляция между первичной и вторичной обмотками катушки.
» Неисправна катушка зажигания.
| Строительство автомобилей
Катушка зажигания или искровая катушка — это индукционная катушка в системе зажигания автомобиля .Он преобразует низкое напряжение батареи в ток высокого напряжения, необходимый для воспламенения топлива.
Ток низкого напряжения преобразуется в ток высокого напряжения в катушке зажигания. Конструкция катушки зажигания может отличаться количеством витков, диаметром выводов первичной и вторичной обмоток и соответствующим соединением между обмотками.
1 — корпус; 2 — резистор; 3 — держатель резистора; 4 — шина; 5 — зажим высокого напряжения; 6 — высокое напряжение выход; 7 — крышка; 8 — вторичный контакт; 9 — пружина; 10 — зажим низкого напряжения; 11 — кронштейн крепления катушки зажигания; 12 — токопровод; 13 — первичная обмотка; 14 — вторичная обмотка; 15 — изолирующие прокладки; 16 — изолятор; 17 — масло; 18 — магнитопровод; 19 — вывод.
Зажигание катушка имеет магнитопровод 18, который состоит из отдельных полос электрического стали изолированы между собой шкалой. Изолирующая трубка электрического картон кладется поверх магнитопровода, на котором вторичная обмотка Сначала наматывается 14, а затем первичная обмотка 13. При таком расположении обмоток, нагрев катушки зажигания при работе двигателя уменьшенный.
Один конец вторичной обмотки 14 соединен с первичной обмоткой. 13, а другой — к выходной клемме 8.При такой связи между обмотками имеется электрическая или магнитная связь. Концы первичной обмотки подключены к зажимам 5 и 10. Слой изоляционная бумага и кольцевой магнитопровод из трансформаторного железа. расположен в верхней части первичной обмотки для усиления магнитного потока и отвода тепла.
Магнитопровод с обмотками помещен в герметичный корпус 1 и закреплен в нем изолятором 16 и крышкой 7. Пространство между корпусом и обмотками заполнено трансформаторным маслом, которое улучшает изоляцию и отводит тепло от обмоток.Во время работы прерывателя ток в первичной обмотке катушки зажигания постоянно меняется: он уменьшается при размыкании контактов и увеличивается при их замыкании. Сила тока в первичной обмотке зависит от длительности контактов выключателя.
При более высокой частоте вращения коленчатого вала контакты замыкаются на очень короткое время: в этом случае сила тока в первичной обмотке и напряжение на вторичной обмотке снижаются.
Работа многоцилиндрового двигателя в этих условиях становится нестабильной из-за перебоев в контактной системе зажигания аккумуляторной батареи. Для уменьшения этих негативных явлений в первичную обмотку включен резистор 2. Это приводит к тому, что сопротивление первичной обмотки катушки зажигания становится переменным: при малой скорости вращения коленвала оно увеличивается, при высокой частоте уменьшается, а ток несколько увеличивается.
В период пуска двигателя стартером, потребляющим большой ток, напряжение на полюсных выводах аккумуляторной батареи уменьшается, а ток в первичной обмотке катушки зажигания уменьшается. Следовательно, резистор в момент пуска двигателя замыкается контактами стартера.
Как обслуживать катушки зажигания
Система зажигания автомобиля должна подавать достаточную искру в нужный цилиндр в нужное время тысячи раз в минуту.Совершенно необходимо произвести точный ремонт системы зажигания. Из нашего руководства по передовым методам обслуживания катушек зажигания вы узнаете, как они работают, почему и как они выходят из строя, а также как их заменить для качественного и длительного ремонта, которому вы и ваши клиенты можете доверять.
Что такое катушка зажигания?
Для того чтобы произошло сгорание, необходима искра для воспламенения топливовоздушной смеси в двигателе. Это работа катушки зажигания. Являясь типом электрического трансформатора, он преобразует низкое напряжение батареи — обычно всего 12 вольт — в тысячи, необходимые для того, чтобы перепрыгнуть через зазор свечи зажигания, зажечь топливо и, в конечном итоге, запустить двигатель.Некоторым системам для этого потребуется только одна катушка, однако в большинстве автомобилей последних моделей используется отдельная катушка для каждого цилиндра.
Как работает катушка зажигания?
Проще говоря, катушки зажигания состоят из трех частей; первичная цепь, состоящая из нескольких сотен витков первичной обмотки, вторичная цепь с еще многими тысячами витков и железный сердечник. Когда ток течет через первичную цепь, вокруг сердечника создается большое магнитное поле, которое заряжает катушку.Однако, когда поток энергии останавливается, магнитное поле схлопывается. И поскольку эта энергия должна куда-то уходить, она вызывает всплеск тока во вторичной катушке, умножая напряжение до тех пор, пока его не станет достаточно, чтобы создать искру зажигания.
Требуемое напряжение может варьироваться от 5 000 до 25 000 вольт и зависит от ряда факторов; ширина межэлектродного зазора свечи зажигания, электрическое сопротивление в свече зажигания, топливно-воздушная смесь, температура свечи зажигания, нагрузка двигателя и т. д.Фактически, некоторым системам требуется до 40 000 вольт при пиковой нагрузке. Этот выходной сигнал определяется соотношением вторичной обмотки к первичной — обычно около 80 к одному — но чем выше это соотношение, тем выше потенциальное напряжение.
Где находится катушка зажигания?
На старых автомобилях катушка зажигания расположена между аккумулятором и распределителем зажигания. Однако в сегодняшних системах зажигания с электронным управлением распределитель больше не нужен — вместо этого блок управления двигателем (ЭБУ) зажигает свечу зажигания.Таким образом, в системах Coil-on-Plug катушка устанавливается непосредственно поверх каждой вилки. Или в случае систем «Wasted Spark» без дистрибьютора, прикрепленных к паре свечей зажигания.
Из-за этого количество катушек также будет изменяться. В то время как старые системы обычно используют одну катушку, в настоящее время они имеют несколько катушек; по одному на цилиндр или по одному на каждую пару цилиндров. Это предлагает производителям автомобилей более точный контроль момента зажигания для улучшения характеристик двигателя, экономии топлива и выбросов.
Почему выходят из строя катушки зажигания?
Хотя катушки зажигания рассчитаны на длительный срок службы, возрастающие требования к ним означают, что они могут выйти из строя. Основными причинами являются:
- Поврежденные свечи зажигания или провода свечи : неисправная свеча зажигания или провод свечи зажигания с чрезмерным сопротивлением вызывает повышение выходного напряжения катушки — если оно превышает 35 000 вольт, это может повредить внутреннюю изоляцию катушки и вызвать короткое замыкание. Это может привести к снижению мощности, вызывая пропуски зажигания под нагрузкой и / или плохой запуск.
- Изношенный или чрезмерный зазор свечи зажигания : по мере износа свечи зажигания будет увеличиваться зазор между двумя электродами, а это означает, что катушка теперь должна генерировать более высокое напряжение, чтобы перекрыть его. Дополнительная нагрузка на катушку может привести к перегрузке по напряжению и, в свою очередь, к перегреву.
- Повреждение из-за вибрации : постоянный износ из-за вибрации двигателя может привести к повреждению обмоток и изоляции катушки зажигания, что приведет к короткому замыканию или обрыву вторичных обмоток. Точно так же он может ослабить электрическое соединение на свече зажигания, заставляя катушку работать сверхурочно, чтобы поджечь свечу зажигания.
- Перегрев : катушки зажигания из-за своего расположения часто подвергаются воздействию чрезмерных температур двигателя. Это может снизить способность катушек проводить электричество, что скажется как на их характеристиках, так и на долговечности.
- Изменяющееся сопротивление : короткое или низкое сопротивление в обмотке катушки увеличивает поток электричества через катушку, вызывая повреждение всей системы зажигания. Изменения сопротивления также могут вызвать слабую искру, что приведет к тому, что автомобиль не заведется и повредит как катушку зажигания, так и окружающие детали.
- Избыточная влажность : наиболее вероятный источник — утечка масла из-за неисправной прокладки крышки клапана, в результате чего масло скапливается вокруг и повреждает как катушку зажигания, так и свечу зажигания. Вода, например, из-за конденсации кондиционера, также может проникнуть в систему. В обоих случаях важно устранить первопричину, чтобы избежать повторных сбоев.
Каковы симптомы неисправности катушки зажигания?
Поскольку катушка зажигания отвечает за создание искры двигателя, которая запускает автомобили, любые проблемы быстро проявляются в проблемах с производительностью двигателя, например:
- Контрольная лампа двигателя на : поскольку неисправная катушка зажигания напрямую влияет на работу двигателя, любые проблемы вызовут включение контрольной лампы двигателя.
- Низкая экономия топлива: при меньшей энергии искры процесс сгорания не будет таким эффективным, что приведет к заметному снижению экономии топлива.
- Возгорание автомобиля : часто ранний признак отказа катушки зажигания, это происходит, когда любое неиспользованное топливо в камере сгорания выбрасывается через выхлопную систему. Если не остановить это, это может привести к значительному и дорогостоящему повреждению выхлопной системы.
- Двигатель глохнет : неисправная катушка зажигания посылает нерегулярный электрический ток на свечи зажигания, что приводит к остановке автомобиля.В конечном итоге это может помешать автомобилю запустить резервное копирование.
- Пропуски зажигания в двигателе : поскольку один или несколько цилиндров двигателя не обеспечивают достаточную мощность для транспортного средства, двигатель пропускает зажигание, особенно во время ускорения.
- Проблемы с запуском автомобиля : аналогично, если одна или несколько свечей зажигания не получают достаточного заряда, это создаст проблемы при запуске. В автомобиле с одиночной катушкой это означает, что автомобиль вообще не заводится.
Как устранить неисправность катушки зажигания?
Если вы подозреваете, что неисправна катушка зажигания, просто выполните следующие шаги, чтобы упростить диагностику:
- Считайте все коды неисправностей и оперативные данные с помощью диагностического прибора. Сравните значения подозрительной неисправной катушки со значениями правильно функционирующей катушки.
- Проверьте катушки на наличие любых признаков повреждений, таких как трещины в корпусе, сломанные фиксаторы, препятствующие вращению, или повреждение электропроводки или разъемов.
- Также снимите и осмотрите свечу зажигания. Проверьте искровой разрядник и провод свечи, если применимо, чтобы убедиться, что сопротивление провода находится в пределах спецификации.
- При включенном зажигании измерить подачу напряжения на катушку зажигания мультиметром. Следует записывать напряжение более 10,5 В.
- Снова, используя мультиметр, проверьте первичную и вторичную цепи катушки. Большинство катушек должно иметь сопротивление первичной обмотки от 0,4 до 2 Ом, а вторичное сопротивление от 5 000 до 20 000, но это следует учитывать в спецификациях производителя транспортного средства.Если какой-либо из них не соответствует спецификации, замените. Нулевое показание указывает на закороченную катушку, а высокое — на разомкнутую. Если катушка зажигания состоит из трех, четырех, пяти или семи проводов, обратитесь к схеме соединений, на которой будет показано электрическое устройство внутренней катушки.
Как заменить катушку зажигания.
После подтверждения неисправности замените катушку, выполнив следующие простые шаги:
- При выключенном зажигании автомобиля найдите неисправную катушку. Отсоедините электрический разъем, а затем открутите болт (ы), удерживающие его на месте.Теперь вы сможете осторожно вынуть катушку из крепления.
- Перед установкой нового змеевика рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на основание нового змеевика и его электрическое гнездо. Это защитит от коррозии и обеспечит хорошее соединение. Также рекомендуется заменять все свечи зажигания одновременно с катушкой.
- Теперь вставьте новую катушку в гнездо. Затяните болты до рекомендованного момента, затем снова подсоедините электронный разъем.
- Снова подключите диагностический прибор, чтобы стереть все коды неисправностей и погасить контрольную лампу системы управления двигателем.
- Проведите дорожное испытание, чтобы убедиться, что все находится в хорошем рабочем состоянии.
Ищете замену оригинальной катушки зажигания? Просмотрите наш каталог, чтобы увидеть все катушки зажигания, которые может предложить Delphi Technologies.
Система зажигания | инженерия | Britannica
Система зажигания в бензиновом двигателе — средство, используемое для создания электрической искры для воспламенения топливно-воздушной смеси; горение этой смеси в цилиндрах создает движущую силу.
Основными компонентами системы зажигания являются аккумуляторная батарея, индукционная катушка, устройство для создания синхронизированных высоковольтных разрядов от индукционной катушки, распределитель и набор свечей зажигания. Аккумуляторная батарея обеспечивает электрический ток низкого напряжения (обычно 12 вольт), который преобразуется системой в высокое напряжение (около 40 000 вольт). Распределитель направляет последовательные всплески тока высокого напряжения к каждой свече зажигания в порядке зажигания.
В старых автомобильных системах зажигания импульсы высокого напряжения вырабатываются с помощью точек прерывания, управляемых вращающимся кулачком распределителя.Когда точки соприкасаются, они замыкают электрическую цепь через первичную обмотку катушки зажигания. Когда точки разделены кулачком, первичная цепь разрывается, что создает выброс высокого напряжения во вторичных обмотках индукционной катушки. В новых автомобилях точки прерывания в значительной степени заменены электронными устройствами. Большинство из них сейчас используют магнитное устройство, называемое реактором, которое приводится в действие валом распределителя для выработки синхронизированных электрических сигналов, которые усиливаются и используются для управления током в индукционной катушке.Эти новые системы зажигания более надежны, чем старые, позволяют лучше управлять двигателем и обеспечивают более высокое выходное напряжение на свечах зажигания.
В процессе развития твердотельных систем зажигания было внесено множество модификаций. Некоторые системы преобразования зажигания, например, продлевают срок службы точки размыкания за счет использования транзисторов, устройств, в которых небольшой ток на входе (цепь точки размыкателя) управляет гораздо большим током на выходе (первичная цепь катушки).
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчасМногие автомобильные двигатели теперь используют систему зажигания без распределителя или систему прямого зажигания, в которой импульс высокого напряжения подается непосредственно на катушки, которые находятся на вершине свечей зажигания (известные как катушка на свече). Основными компонентами этих систем являются блок катушек, модуль зажигания, реактивное кольцо коленчатого вала, магнитный датчик и электронный модуль управления. Модуль зажигания управляет первичной цепью катушек, включая и выключая их. Кольцо реактора установлено на коленчатом валу таким образом, чтобы при вращении коленчатого вала магнитный датчик срабатывал зазубрины в кольце реактора.Магнитный датчик передает информацию о местоположении электронному модулю управления, который определяет угол зажигания.
Диагностика катушки зажигания — знайте свои детали
Катушки зажигания эволюционировали много раз за последнее столетие. Как бы ни выглядела катушка зажигания, она всегда выполняет одну и ту же функцию, создавая искру путем преобразования силы тока в напряжение. Резко изменилась и эффективность работы катушки зажигания. Катушка зажигания всегда состоит из трех частей: первичной цепи, вторичной цепи и железного сердечника.Магнитное поле создается вокруг сердечника из мягкого железа, когда электрический ток течет через первичную цепь или обмотку. Когда ток, протекающий через несколько сотен витков первичной обмотки, прерывается, возникающее магнитное поле коллапсирует на многие тысячи витков вторичной обмотки. «Обрезая» магнитное поле во много тысяч раз, вторичная обмотка умножает или преобразует низкое напряжение батареи в напряжения, необходимые для создания искры зажигания. Фактическое выходное напряжение меняется.
Первичный контур
Первичная цепь включает в себя клемму напряжения батареи (B +), подключенную к источнику тока 12 В, и клемму заземления (B-), подключенную к силовому транзистору, который управляет первичным током. Чтобы создать искру, PCM дает команду транзистору сформировать магнитное поле, заземляя первичную катушку. Затем PCM дает команду транзистору прервать первичную цепь, разрушая магнитное поле и создавая искру зажигания. Некоторые импортные модели присоединяют транзистор к катушке напрямую, но обычно он находится на отдельном модуле управления зажиганием.(ICM) Большинство систем также включают транзистор в PMC. Внутренняя температура регулируется путем изменения продолжительности включения / рабочего цикла при высоких и низких оборотах двигателя.
Вторичный контур
Вторичный контур состоит из обмоток вторичной катушки зажигания, крышки распределителя, ротора распределителя, кабеля свечи зажигания и свечи зажигания. Системы без распределителя не имеют крышки распределителя или ротора распределителя. Вторичный контур передает искру на свечи зажигания.
Диагностика катушки зажигания
Прерывистые отказы катушек зажигания трудно диагностировать, поскольку обмотки чувствительны к нагреву.Это может привести к тому, что катушка пройдет заводские испытания, но выйдет из строя под нагрузкой. Измерение сопротивления катушки может показать, неисправна она или нет. Другой тест — увидеть, насколько хорошо искра проскакивает по воздуху, но искра будет только в том случае, если на аккумуляторе есть заряд 10 В или более. Также воздушный зазор должен быть постоянным. Большинство технических специалистов, работающих с катушками зажигания, используют цифровой осциллограф на базе компьютера для измерения формы сигнала.
Изменение тока
В современных системах зажигания COP проверка формы вторичного сигнала практически невозможна, поэтому большинство технических специалистов используют лабораторный осциллограф и индуктивный датчик тока с малым током.В зависимости от того, как выглядит форма волны, с плоской вершиной или заостренной, определяется, являются ли схемы ограничивающими или неограничивающими соответственно. Доступ к первичной цепи можно получить через предохранитель зажигания в блоке предохранителей. В системах COP без другого доступа можно использовать пару перемычек для подключения индуктивного токового пробника. Если драйвер катушки в PCM или ICM поврежден, проверьте катушку зажигания на короткое замыкание. Если катушка закорочена, это может испортить новый PCM или замененный ICM, что может оказаться дорогостоящей заменой.
КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ Диагностика состояния отсутствия запуска часто приводит к неисправности катушки, что значительно упрощает выполнение соответствующих ремонтных работ. Есть два типа автомобильных катушек зажигания, используемых для электронного зажигания. Катушка зажигания без распределителя и обычная катушка зажигания. Оба типа содержат два внутренних контура: первичный и вторичный.Обычная электронная катушка зажигания содержит обмотки как первичной, так и вторичной цепи. Обмотка первичной цепи состоит из провода большого сечения, намотанного плотными катушками вокруг сердечника из мягкого металла. Вторичная обмотка состоит из проволоки небольшого калибра, намотанной катушками вокруг обмотки первичной цепи. Вторичная обмотка подключена к центральному электроду катушки зажигания. Изоляция размещается между первичной обмоткой и вторичной обмоткой. Первичная обмотка соединена со вторичной обмоткой с помощью внутренней схемы. Катушка вырабатывает высокое напряжение в результате коллапса сильного магнитного поля, создаваемого током, протекающим через первичные обмотки. Когда первичная цепь замкнута, ток течет в первичные обмотки, создавая сильное магнитное поле. Магнитное поле создается скоплением электронов внутри первичной цепи. Это накопление называется насыщением катушки. Когда первичная цепь разомкнута, магнитное поле разрушается, вызывая индуцирование высокого напряжения во вторичных обмотках.Возникающее напряжение может достигать 40 000 вольт. Высокое напряжение, создаваемое вторичной цепью, возвращается к катушке зажигания после прохождения через провода свечи зажигания к свечам зажигания. Катушка зажигания без распределителя отработанной искры по принципу действия и конструкции аналогична обычной автомобильной катушке, за исключением вторичной обмотки. Эта катушка содержит два вторичных электрода вместо одного. Вторичная обмотка прикреплена к вторичным электродам на противоположных концах, создавая положительный и отрицательный вторичный электрод.Вторичный ток течет от отрицательного электрода через провод свечи зажигания, перекрывает зазор одной свечи зажигания, протекает через двигатель, затем перекрывает зазор свечи зажигания вспомогательного цилиндра и обратно к положительному электроду через провод свечи зажигания. Эта система обычно требует более высокого уровня вторичного напряжения, поэтому первичная цепь модифицируется для обработки более высокого тока тока для увеличения насыщения катушки. Перед тем, как приступить к ремонту катушки зажигания, настоятельно рекомендуется иметь при себе соответствующее руководство по ремонту автомобиля с электрическими схемами, соответствующими марке и модели вашего автомобиля. (Копье владел собственной автомастерской 30 лет до выхода на пенсию в 2006 году.) |
Катушка зажигания — проверка, измерение, неисправности
Конструкция обычной катушки зажигания в основном аналогична конструкции трансформатора. Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения из низкого напряжения. Наряду с железным сердечником основными компонентами являются первичная обмотка, вторичная обмотка и электрические соединения.
Ламинированный железный сердечник предназначен для усиления магнитного поля. На этот стальной сердечник помещена тонкая вторичная обмотка. Он изготовлен из изолированного медного провода толщиной около 0,05-0,1 мм, намотанного до 50 000 раз. Первичная обмотка изготовлена из медного провода с покрытием толщиной около 0,6-0,9 мм и намотана поверх вторичной обмотки. Омическое сопротивление катушки составляет около 0,2–3,0 Ом на первичной стороне и около 5–20 кОм на вторичной стороне. Соотношение первичной и вторичной обмоток составляет 1: 100.Техническая конструкция может отличаться в зависимости от области применения катушки зажигания. В случае обычной катушки зажигания цилиндра электрические соединения обозначаются как клемма 15 (подача напряжения), клемма 1 (контактный выключатель) и клемма 4 (высоковольтное соединение).
Первичная обмотка подключается к вторичной обмотке через соединение общей обмотки с клеммой 1. Это общее соединение известно как «экономичная схема» и используется для упрощения производства катушек.Первичный ток, протекающий через первичную обмотку, включается и выключается с помощью контактного выключателя. Величина протекающего тока определяется сопротивлением катушки и напряжением, приложенным к клемме 15. Очень быстрое направление тока, вызванное контактным выключателем, изменяет магнитное поле в катушке и индуцирует импульс напряжения, который преобразуется в высоковольтный. импульс вторичной обмотки. Он проходит через кабель зажигания к искровому промежутку свечи зажигания и воспламеняет топливно-воздушную смесь в бензиновом двигателе.
Величина индуцированного высокого напряжения зависит от скорости изменения магнитного поля, количества обмоток вторичной катушки и силы магнитного поля. Напряжение индукции открытия первичной обмотки составляет от 300 до 400 В. Высокое напряжение на вторичной обмотке может достигать 40 кВ, в зависимости от катушки зажигания.
.