Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Катушки зажигания - виды, устройство, принцип работы


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

Задачи катушки зажигания

Катушка зажигания накапливает энергию и вырабатывает высокое напряжение для образования искрового разряда на электроде свечи зажигания.

Функция катушки зажигания основывается на законе индукции: катушка зажигания состоит из магнитомягкого железного сердечника, первичной обмотки из медной проволоки с малым количеством витков (сечением примерно 0,75 мм2) и вторичной обмотки из медной проволоки с большим количеством витков (сечением примерно 0,63 мм2). 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.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Это высокое напряжение используется для искрообразования на электроде свечи.

Энергия зажигания

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

Вырабатываемая энергия в современных системах зажигания достигает от 60 до 200 мДж. Это означает, что при контакте с проводящими высокое напряжение частями может возникнуть угроза жизни!

Термины в системе зажигания

Распределение

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

Первичный ток

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

Вторичное напряжение

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

Вторичный ток

Искра зажигания: после поступления высокого напряжения на свечу зажигания накопленная энергия разряжается в искровой канал (цепь первичного тока открыта, вторичного-закрыта).

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.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

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.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

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 2x2

Статическое распределение высокого напряжения с двух-искровой катушкой зажигания

Одноискровая катушка зажигания в полностью электронной системе зажигания

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

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.

Одноискровая катушка

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

Статическое распределение зажигания с одноискровыми катушками зажигания

Диоды в цепи высокого напряжения для подавления искры при включении.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

 Вторичная обмотка не может быть проверена омметром.

Видео

Катушка зажигания: устройство и принцип работы

Любые двигатели внутреннего сгорания предполагают сжигание топлива в специальных камерах. Воспламенение воздушно - бензиновой смеси происходит за счет высоковольтной искры, возникающей между электродами автомобильных свечей. Высоковольтный импульс, который является причиной возникновения искры, генерируется катушкой зажигания (КЗ) с устройством подобным обычному трансформатору.

Принцип работы катушки зажигания

Изучение электромагнитной индукции дало значимый скачок в развитии электромеханики и, как следствие, цивилизации в целом. Именно благодаря данному физическому явлению появилась возможность преобразовывать в КЗ низковольтный ток аккумулятора или генератора в высоковольтный.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

Классическая катушка зажигания, как и обычный трансформатор, устроена с двумя обмотками. Внутри находится стальной сердечник, а снаружи – корпус с изоляцией.

На контакты первичной обмотки подается ток в 12 Вольт. Эта часть состоит из 100-150 витков толстого медного провода. После подачи напряжения в обмотке возникает магнитное поле. Периодически контакт размыкается прерывателем. В эти моменты и возникает электродвижущая сила – результат скачка показателей магнитного поля. При этом во вторичной обмотке (с 15-30 тысячами тонких витков) возникает высоковольтный импульс.

Тем, кто запутался в физических терминах достаточно запомнить: принцип работы катушки зажигания в том, что поданный ток в 12 вольт на выходе превращается в импульс в 35 тысяч (!) вольт, который, через трамблер и провода подается на свечи.

Разновидности КЗ

Все КЗ подразделяют на две большие группы по предназначению:

  • общие, обслуживают все СЗ;
  • индивидуальные, устанавливающиеся непосредственно на конкретную свечу зажигания.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

Также существуют сдвоенные КЗ, обеспечивающие работу двух цилиндров. В одном из них искра образуется во время выпуска газов, в другом, как обычно, - при рабочем такте. Схема соединения такой катушки зажигания несложна: к одной свече – через наконечник, к другой – через провод. Если объединить две таких катушки, получится общая четырехвыводная КЗ.

Как увеличить срок работы КЗ

Большинство выходов КЗ из строя связано с их неправильной эксплуатацией. Для того, чтобы ключевой элемент системы зажигания надежно работал в течение долгого времени, нужно соблюдать нехитрые правила:

  • не оставлять включенным зажигание на длительное время при неработающем двигателе;
  • периодически проверять контакты и очищать КЗ от пыли и грязи;
  • надежно защитить КЗ от попадания влаги.

Подобрать качественную катушку для любого авто можно в нашем каталоге - http://fortunaavto.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы com.ua/

Катушка зажигания: устройство, принцип действия, разновидности

И снова здравствуйте, друзья! В продолжение темы об столь сложной системе автомобиля, как электронное зажигание, предлагаю разобрать неотъемлемый и без сомнения главный ее элемент под названием катушка зажигания! Ведь именно она гарантирует появления нужного напряжения на электродах свечи, которое обеспечивает воспламенение горючей смеси и соответственно движение самого транспортного средства. Другими словами, механизм увеличивает стандартные 12 вольт в огромное количество раз, до 35 тысяч вольт. За счет чего и собственно, как это происходит я и попытаюсь сегодня вам растолковать.

Содержание

Конструктивные особенности

Итак, что такое катушка зажигания? По большему счету это обычный автомобильный трансформатор с незатейливым строением! Его устройство заключается в двухслойной изолированной обмотке и стальном сердечники. Первый такой слой, рассчитан на низковольтные импульсы (6-12 В), он выполненный из медной проволоки большего диаметра с количеством витков от 100, до 150.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

Второй слой, уже создается из проводов малого сечения и располагается под первичной обмоткой, контактируя одним концом с минусовым ее выводом. За счет огромного количества витков (до 30 тыс.) и положению медной проволоки, образуется импульсное напряжение высокого значения. Подается ток из положительного конца вторичной обмотки через центральный вывод катушки. В свою очередь металлический сердечник, размещенный ровно по середине катушки зажигания, существенно повышая магнитное поле обмоток.

Все описанные выше элементы закупорены в специальном корпусе, который каждый автолюбитель может наблюдать под капотом своего автомобиля, хоть на инжекторе он, хоть на карбюраторе. Особую роль в подобном строении, да и в целом электрике, играет изоляция. Ее обеспечивает специальная крышка корпуса, на которой кстати присутствуют клеммы первичной и вторичной обмотки (подробней на схеме), а также трансформаторное масло. Жидкость к тому же, выполняет еще одну важнейшую функцию – охлаждение.

Какими бывают катушки зажигания?

На данный момент друзья, ваш покорный слуга насчитал целых три типа катушки зажигания.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Все они играют одну и ту же роль, но несмотря на это, имеют разную конструкцию, а иногда даже принцип действия. Сейчас, предлагаю уделить достаточно времени каждой из них!

Общий тип – классический

Катушка зажигания общего типа работает в паре со специальным распределителем (трамблером), который проводит импульс к нужному цилиндру. Используется она на автомобилях с любой системой зажигания. Весь процесс создания искры, выглядит следующим образом:

  • Напряжение от аккумулятора поступающее на прибор, следует по виткам первого слоя проволоки.
  • Таким образом, создается магнитное поле, за счет которого, на вторичной обмотке зарождается импульс высокого напряжения.

На заметку: для расчета выходного напряжения, следует количество витков второго слоя проволоки умножить на индукцию поля первичной обмотки. Это означает, что чем больше витков на вторичной обмотке, тем соответственно выше ток на выходе.

  • Железный сердечник одним своим нахождением в корпусе, увеличивает магнитное поле, а с ним и напряжение.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы
  • Сбросить температуру от возможного токового нагрева помогает трансформаторное масло.

В связи с тем, что крышка такой катушки зажигания герметично прилегает к корпусу, ремонту прибор практически не подлежит. Чтобы наверняка убедиться в ее неисправности, требуется замерить сопротивление ее витков. Этот показатель у каждой катушки свой и вам нужно его знать, возможные отклонения при замере будут означать выход из строя агрегата.

Двухвыводная или сдвоенная катушка

Работа катушки зажигания такого типа не требует наличия в системе распределителя и может быть подключена к свечам двумя способами:

  1. Импульсы подаются посредством нескольких проводов высокого напряжения.
  2. С помощью одного провода высокого напряжения и наконечника.

Несмотря на то, что корпус существенно отличается от общего типа катушек, внутреннее строение практически идентично им. Единственное отличие – пара выводов для подачи импульсов. Да вы не ослышались, два выхода и соответственно искра поступает на две свечи сразу.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Вы ведь в курсе, что одновременный конец такта сжатия сразу в двух цилиндрах нереален? Если нет, теперь точно знаете.

Так вот, в момент искрозажигания, конец такта будет только в одном цилиндре, где успешно топливовоздушная смесь будет воспламенена. Во втором же, искра будет абсолютно бестолковая, иными словами – холостая. Однако спустя некоторое время все изменится с точностью до наоборот.

Наверное, вы обратили внимание, что речь шла всего о двух цилиндрах, но как же спаренная катушка справляется с 4? Да никак, такие агрегаты используются в основном в мотоциклах с электронным зажиганием, а вот для машины существует четырехвыводная катушка или говоря простым языком – модуль зажигания. Его мы разбирали в прошлой статье, помните?

Индивидуальная катушка зажигания

Данная разновидность катушки зажигания носит такое имя неспроста. Каждая свеча накала силового агрегата получает собственную, индивидуальную катушку зажигания, отсюда собственно и название.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Выглядит все достаточно просто, прибор устанавливается непосредственно на саму свечу. Таким образом, отпадает потребность применения в цепи бронепроводов, но несмотря даже на то, что устройство имеет совершенно другой корпус, принцип его работы остается прежним. Между собой индивидуальная катушка отличается устройством сердечника, отсюда два ее типа:

  1. Стержневая.
  2. Компактная.

Как работает такой механизм в общем? Суть в принципе та же, но вот чтобы воссоздать ту оказывается уже устаревшую советскую катушку в более компактных габаритах и при этом сделать ее на порядок эффективнее, пришлось кое-что изменить.

  • Сердечник – теперь их два, внутренний остается в середине, а внешний выносится за обмотку.
  • Обмотка – выполняется, как и ранее в два слоя, но с той лишь разницей, что поверх первичной располагается вторичная.
  • Диод – крепится ко вторичной обмотки и предохраняет оба слоя от высоких нагрузок.

В завершение

Ну что сказать друзья, данный вид катушки зажигания определенно легче своего предшественника как в прямом, так и в переносных смыслах! Он компактен, требует меньше энергозатрат и более надежен.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы По-моему, лидер в этой гонке очевиден.

Повторюсь: практически все элементы зажигания сложно поддаются ремонту, не исключение и катушка зажигание. Замена, в большинстве случаев, только замена.

Саму по себе катушку зажигания мы разобрали вдоль и поперек. Строение, принцип работы, разновидности – мы говорили казалось обо всем. Но почему-то мне хочется говорить о ней и говорить! Поэтому уже в будущей статье, я расскажу вам как идентифицировать вышедший из строя агрегат, как сделать все аккуратно и правильно! Признаки неисправности катушки зажигания, собственноручная ее диагностика и многое другое уже в следующей публикации! На этом ставлю жирное троеточие и жду новых встреч на страницах нашего блога! До скорого…

Работа и устройство катушки зажигания с фото и видео

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

Содержание статьи

Устройство

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

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




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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как работает

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

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

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

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

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

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

Видео “Снятие катушки зажигания”

Посмотрев запись вы узнаете как можно самостоятельно снять катушку зажигания.

Катушка зажигания: устройство, принцип работы, виды

Система зажигания используется в бензиновых и газовых двигателях, так что свечи, катушки и высоковольтные провода стали неотъемлемой частью современного автопрома. Как и многие другие системы, зажигание претерпело множество перемен в ходе своей эволюции, но принцип его работы остался тем же (еще бы, ведь законы физики пока никто не отменял).Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы И, пожалуй, сильней всего изменилась именно катушка зажигания, пройдя путь от массивного устройства до небольшого девайса, почти не занимающего места, но добросовестно выполняющего свою работу. В этой статье мы с Вами вскроем несколько тайн по поводу этого устройства.

Что такое катушка зажигания и для чего она нужна?

Чтобы получить заветную искорку, нужно довольно большое напряжение, ведь разряд на свече должен «пробить» расстояние между электродами и дать мощную искру. Дать такое напряжение ни генератор, ни аккумулятор автомобиля даже теоретически не в состоянии: при номинальном показателе 12 вольт на АКБ для зажигания требуется 10-50 тысяч вольт. Вот для получения такого напряжения и используется катушка зажигания. По сути, она преобразовывает низковольтный ток в высоковольтный.

От того, насколько стабильно работает катушка, зависит и работа двигателя, ведь без «заветной искры» никто никуда не поедет.

Схема системы зажигания

В общей схеме системы зажигания катушка располагается между АКБ и распределителем зажигания, за которым дальше стоят свечи.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Параллельно с катушкой подсоединен прерыватель (в старых автомобилях) или ЭБУ для регулировки подачи заряда – в новых. Постоянный низковольтный ток от батареи (или генератора) поступает на катушку. Прерыватель отрабатывает периодические разрывы в цепи (об этом чуть дальше, в описании принципа работы). Катушка генерирует высоковольтный ток, который через трамблер поступает на нужную свечу. Независимо от того, какая система управления используется в автомобиле (механическая или электронная), схема зажигания не меняется по принципу, а только совершенствуется по форме.

Схема работы системы зажигания с катушкой

Если любой из элементов системы дает сбой, это сразу отражается на режиме работы двигателя. Поэтому катушка так важна.

Устройство катушки зажигания

Принципиальная схема устройства катушки остается одинаковой на все модификации и конструктивные особенности.

Устройство простейшей катушки зажигания
  • Внутренний центральный сердечник, сделанный из стальных пластин, изолированных между собой для уменьшения вихревых токов.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы
  • Первичная обмотка из толстой (примерно 0,8 мм в сечении) проволоки, намотанной в 250-400 витков.
  • Вторичная обмотка, состоящая из тонкой проволоки (примерно 0,1 мм в сечении), намотанной в 20-25 тысяч витков. В среднем, соотношение количества витков между первичной и вторичной обмоткой составляет примерно от 1:150 до 1:200.
  • Наружный кольцевой сердечник, он же магнитопровод.
  • Клеммы: две для тока низкого напряжения (от АКБ и на «массу») и одна высоковольтная.
  • Корпус, наполнитель (заливка трансформаторным маслом или эпоксидным составом).

Первичная и вторичная обмотка изолированы друг от друга, а в дорогих моделях изоляция есть и между слоями витков. Это сделано для того, чтобы избежать «пробоев» напряжения.

Виды и устройство катушек зажигания

В процессе своего развития катушка зажигания серьезно преобразилась внешне, хоть и не изменилась принципиально. Конструктивно выделяют четыре типа катушек.

  1. Классическая или общая – самый старый тип конструкции, который, тем не менее, еще можно встретить в автомобилях.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Конструктивно это одна катушка, которая подает разряд на каждую свечу по очереди. Очередность подачи тока определяет трамблер.

    Устройство общей катушки зажигания

  2. Сдвоенная, она же «сдвоенная искра», она же модуль зажигания или DIS (Double Ignition System) – героическое избавление от распределителя зажигания, который был слабым звеном во всей цепочке. В ней два высоковольтных вывода, каждый из которых подает напряжение одновременно на два цилиндра, в которых поршни движутся синхронно вверх. Устройство сдвоенной катушки зажигания

    При этом если один из цилиндров требует поджига (то есть идет такт сжатия) и искра действительно нужна, то второй цилиндр работает на выпуск, и искра отрабатывает вхолостую. Трамблера в системе нет, поскольку каждый модуль состоит из двух высоковольтных выводов, работающих одновременно. Соответственно, два модуля ставятся на 4-цилиндровый двигатель, три модуля – на 6-цилиндровый. Прерывателем тока работает праобраз современных ЭБУ – блок управления двигателем (первые блоки были транзисторными, что не мешало им справляться со своей работой).Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы

  3. Индивидуальная, она же «катушка на свече», она же COP (Coil on Plug) – еще один шаг навстречу рациональности. Установка на каждую свечу индивидуальной катушки зажигания дала возможность убрать из цепочки высоковольтные провода, а значит, дополнительно повысить общую надежность системы. Теперь каждая катушка подключается к ЭБУ, работающем по принципу прерывателя. Но никаких трамблеров, никаких проводов – высоковольтный вывод катушки подсоединен к главному контакту свечи. В современных двигателях используются индивидуальные катушки компактного типа, в которых основная часть с обмотками и сердечником располагается в верхнем отдельном секторе корпуса.

    Устройство индивидуальной катушки зажигания

  4. Рейка зажигания (секционные) – конструкция, объединяющая несколько катушек для лучшей и более простой синхронизации их работы. В рейку устанавливаются индивидуальные катушки стержневого типа, в которых внутренний сердечник проходит параллельно основной оси катушки.Катушка зажигания принцип работы: виды, устройство и принцип работы Основной их недостаток то, что если выходит из строя одна катушка, то нужно менять весь модуль в сборе. А это удовольствие не из дешевых.
Катушки зажигания реечного (секционного) типа

Помимо основного типа конструкции катушки имеют разный теплопроводный наполнитель. Во время работы она может довольно сильно нагреться, поэтому внутреннюю часть заполняют веществом, отводящим лишнее тепло от медной обмотки. По типу этого вещества катушки делятся на «сухие» и маслозаполненные.

  1. «Сухие» – современные устройства, залитые смесью на эпоксидной основе. Она одновременно выполняет функцию отвода тепла, изолятора и даже корпуса.
  2. Маслозаполненные – старые модели, которые заливались трансформаторным маслом. Не самая рациональная система, но тоже справляется со своей задачей.

Принцип работы катушек зажигания

Принцип работы катушки зажигания основан на физическом законе самоиндукции. Ниже, на видео наглядно показан принцип работы.

  1. Постоянный, низковольтный ток поступает на первичную обмотку.
  2. Когда срабатывает прерыватель, напряжение начинает падать, образовывая вокруг первичной обмотки переменное магнитное поле.
  3. Далее электромагнитное поле, пересекая стальной сердечник, усиливается, и пересекает вторичную обмотку.
  4. При пересечении вторичной обмотки магнитным полем, в ней индуктируется ток с электродвижущей силой гораздо большей, чем в первичной обмотке. Происходит это как раз иза разности количества витков в катушках.
  5. Этого напряжения уже достаточно чтобы на свече образовалась искра, и произошло воспламенения топливной смеси.
Работа катушки зажигания

Частые неисправности

Время от времени катушки зажигания выходят из строя, иногда отработав свои законные тысячи километров, а иногда вскоре после покупки. Регламентного срока замены у них нет, так что чем выше качество этой детали, тем дольше не придется о ней вспоминать. Частые причины поломок катушки разные.

  1. Перегрев. Катушка может пострадать от сбоя в системе охлаждения двигателя, от «закипания» мотора, от нарушения отвода тепла.
  2. Короткое замыкание. Встречается нередко, особенно в дешевых моделях, которые используют на сложных дорогах. От вибрации изоляционный материал постепенно приходит в негодность и происходит замыкание на обмотках.
  3. Неисправность смежных элементов электросети. В частности, недостаточный заряд АКБ приводит к слишком продолжительной зарядке катушки.
  4. Повреждение корпуса от ударов, вибрации, перепадов температур и т.д.
  5. Попадание влаги внутрь.
  6. Естественный износ. Да, катушка тоже имеет свой ресурс, и рано или поздно ее приходится менять.

Любая неисправность моментально сказывается на работе двигателя: он либо вообще не запускается (если проблема с образцом старого типа, одной на все цилиндры), либо работает с перебоями: троит, теряет динамику. В довершение ко всему загорается значок Check Engine, и приходится ехать в сервис на диагностику.

Катушки зажигания не ремонтируются, только меняются на новую. Это относится и новейшим индивидуальным устройствам с компьютерным управлением, и к старым классическим.

Советы по эксплуатации и проверке

Чтобы катушки зажигания проработали как можно дольше, рекомендуем такие несложные правила эксплуатации.

  1. Следите за состоянием электросети и всех ее элементов. «Убить» катушку может и старый аккумулятор, и некачественные высоковольтные провода, и даже программный сбой ЭБУ.
  2. Не экономьте на свечах зажигания. В конструкции «катушка на свече» есть риск прорыва выхлопных газов через свечной колодец. В дешевых свечах уплотнение менее качественное, а значит, есть риск получить раскаленные выхлопные газы прямо внутрь катушки зажигания.
  3. Проверить работоспособность ее можно с помощью мультиметра. Для этого нужно сначала замерить сопротивление первичной обмотки, подключив щупы к низковольтным клеммам. Стандартное сопротивление 0,4-3 Ом. Если больше или стремится к бесконечности – в обмотке обрыв, если меньше (стремится к нулю) – короткое замыкание.
  4. Для проверки вторичной обмотки тестер нужно выставить на измерение до 2 тыс. кОм, щупы установить на высоковольтную и плюсовую клеммы и замерить сопротивление. Показатели должны быть 5-10 кОм, возможно больше или меньше, но в разумных пределах. Так же, как и в предыдущем случае, бесконечность означает обрыв провода в обмотке, ноль – короткое замыкание.
  5. При подозрении на пробой изоляции (есть утечки тока, которые чувствуются как удары током от кузова автомобиля) можно измерить сопротивление на корпусе. Один щуп мультиметра на высоковольтную клемму, второй на корпус. Вот тут как раз должно быть сопротивление, стремящееся к бесконечности. Другой показатель четко говорит о повреждении оболочки катушки.

Покупая катушку зажигания, многие автовладельцы недоумевают: цены на оригинальные (ОЕМ), неоригинальные от качественных брендов и бюджетные катушки могут отличаться в десятки раз. И это не «доплата за бренд», как обычно думают покупатели. По итогу, устройство от качественного бренда будет надежно работать и не беспокоить лишний раз. А от образца бюджетного уровня сложно ожидать долгих лет службы. Как правило, самые дешевые образцы ставят на автомобиль перед продажей, чтобы он некоторое время поездил (хотя бы до ближайшего нотариуса).

Заключение

Нормальная качественная катушка зажигания служит долго, если ей не мешать. Но ее поломка – всегда неожиданность, расходы и переживания. Поэтому лучше позаботиться о том, чтобы поддерживать электрику автомобиля в порядке, не перегревать двигатель, не заливать его водой, а при замене свечей зажигания аккуратно обращаться с катушками. Конечно, никакие предосторожности не сделают ее вечной, но помогут снизить затраты на диагностику, поиск и покупку новых, а еще сэкономить время и нервы.

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

Данная статья описательная и универсальна для всех марок автомобилей

В состав системы зажигания входят узлы и соединительные провода, необходимые для формирования и подачи высокого напряжения на свечи зажигания в заданной последовательности.

ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

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

Катушки зажигания

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

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

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

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

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

Как в катушке зажигания создается напряжение 40 киловольт

Напряжение на плюсовой контакт первичной обмотки катушки зажигания поступает с плюсовой клеммы аккумуляторной батареи через замкнутые контакты замка зажигания. Минусовой контакт первичной обмотки замывается на "массу" через электронный модуль управления зажиганием.

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

 

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

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

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

Работа первичной цепи

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

• Магнитоэлектрический датчик положения ротора распределителя зажигания (импульсный генератор). Этот датчик, установленный в корпусе распределителя зажигания, создает сигнал переменного напряжения, по которому производится переключение транзисторного прерывателя в модуле управления зажиганием (рис. 5.6 и 5.7).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Бесконтактные системы зажигания

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

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

Оптический датчик-распределитель не любит внешней засветки

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

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

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

ПРИМЕЧАНИЕ

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

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

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

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

 СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ТИПА "КАТУШКА НА СВЕЧЕ"

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

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


Катушки зажигания контактных и бесконтактных систем зажигания, тип

Катушки зажигания систем зажигания автомобилей являются повышающим автотрансформатором напряжения и служат для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (11-25 кВ), для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания. 

Катушки зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей, типы, конструкция, устройство, принцип работы.

По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа:

— С разомкнутой магнитной цепью.
— С замкнутой магнитной цепью.

В катушках с разомкнутой магнитной цепью значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху, поэтому в воздушном пространстве сосредотачивается основная часть электромагнитной энергии. В катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток проходит через стальной магнитопровод и только лишь незначительную часть пути — через воздушные зазоры величиной порядка нескольких десятых миллиметра каждый.

Общее устройство катушки зажигания.

Электромагнитная энергия запасается как в воздушных зазорах, так и в стали. В катушках с замкнутой магнитной цепью затраты меди меньше, чем в катушках с разомкнутой цепью. В отношении затрат стали имеет место обратное явление.

По выполнению обмоток катушки зажигания с разомкнутой магнитной цепью разделяются на два типа: с внутренней и наружной первичной обмоткой. Последние имеют ряд преимуществ:

— Лучшие условия охлаждения.
— Масса привода вторичной обмотки меньше, что удешевляет их изготовление.
— Меньше сопротивление вторичной обмотки.

Поэтому многие катушки зажигания выполняются с наружной первичной обмоткой. По типу изоляции катушки зажигания делятся на маслонаполненные и “сухие”. Трансформаторное масло нужно в катушке для изоляции проводов обмоток и теплоотвода. В “сухих” катушках зажигания роль изолятора выполняет компаунд.

Катушки зажигания контактных систем зажигания, устройство.

Типовая автомобильная катушка зажигания представляет собой электрический автотрансформатор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник катушки зажигания набран из пластин трансформаторной стали, толщиной 0,35 мм, изолированных друг от друга окалиной для снижения вихревых токов Фуко. На сердечник надета изолирующая трубка, на которую намотана вторичная обмотка.

Каждый слой этой обмотки изолирован конденсаторной бумагой, а последние слои намотаны с зазором между витками 2-3 мм, чтобы уменьшить опасность пробоя изоляции. Первичная обмотка намотана поверх вторичной обмотки, что облегчает отвод от нее тепла. Корпус катушки зажигания штампован из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный магнитоотвод из трансформаторной стали.

Фарфоровый изолятор (снизу) и карболитовая крышка (сверху) предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом катушки. Крышка имеет четыре выходные клеммы: центральную — высоковольтную и три низковольтных — безымянную и клеммы “ВК” (включение) и “ВК-Б” (включение от батареи). Один конец вторичной обмотки выводится к клемме высокого напряжения через контактную пластину и пружину.

Высоковольтная клемма с помощью наконечника соединяется через высоковольтный провод с центральным электродом крышки распределителя. Другой конец вторичной обмотки и конец первичной обмотки соединены между собой (автотрансформаторная связь обмоток) и подведены к безымянной клемме на крышке. Эта клемма соединяется с клеммой “Р” распределителя. Другой конец первичной обмотки соединен с клеммой “ВК”.

Общее устройство катушки зажигания с четырьмя выводными клеммами.

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и находится в пределах 180-330 — для первичной и 18 000-22 000 — для вторичной. Соответственно, диаметр провода первичной обмотки 0,52-0,86 мм, а вторичной обмотки 0,07-0,09 мм. Коэффициент трансформации (Ктр) равен отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки — W2/W1.

Пространство между обмотками и корпусом катушки зажигания заполнено изолирующим наполнителем — трансформаторным маслом. Герметичность карболитовой крышки в кожухе обеспечивается прокладкой.

К клеммам “ВК-Б” подсоединен добавочный резистор, установленный в керамическом изоляторе. Добавочный резистор может крепиться как на самой катушке, так и отдельно от нее. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки 1,0-1,9 Ом. При пуске двигателя катушка зажигания питается от аккумуляторной батареи, напряжение которой понижено (до 6-8 В) из-за потребления стартером большего тока, что приводит к снижению тока в первичной обмотке и развитию катушкой вторичного напряжения.

С учетом этого обстоятельства первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 6-8 В, а остальное напряжение источника гасится в добавочном резисторе. Последний, при пуске двигателя закорачивается, и первичный ток возрастает, что обеспечивает достаточную величину вторичного напряжения для пробоя искрового промежутка свечи зажигания.

Общее устройство катушки зажигания с тремя выводными клеммами.

Дополнительное сопротивление является также вариатором, то есть в зависимости от нагрева изменяет сопротивление. При малых оборотах двигателя, ток, протекающий через первичную обмотку катушки зажигания, достигает большой величины, что нежелательно, т. к. начинают усиленно обгорать контакты прерывателя и возрастает возможное вторичное напряжение, которое при увеличении (например, с увеличением зазора между электродами свечи) может привести к пробою бегунка или в другом “слабом месте”.

С нагревом же, вариатор увеличивает сопротивление и уменьшает первичный ток. В некоторых системах зажигания (например автомобилей ВАЗ) добавочный резистор отсутствует, что обусловлено высокими характеристиками электропусковой системы. Благодаря чему напряжение аккумуляторной батареи при пуске снижается незначительно.

Характеристики и параметры катушек зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей.

Особенности катушек зажигания Б117, Б117-А и Б115-В.

Особенностью катушек зажигания Б117 (А) и Б115-В, имеющих большое сопротивление первичной обмотки, является то, что, если случайно оставить включенным зажигание, катушка не выйдет из строя, а произойдет полный разряд аккумуляторной батареи.

Вместо катушки зажигания Б115-В, которую устанавливают на автомобили Москвич и ИЖ, можно применять катушку Б117-А без добавочного резистора. Причем эта замена не только возможна, но и желательна.

Катушки зажигания контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания.

Конструкция катушек зажигания для контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания аналогична конструкции катушки зажигания классической батарейной системы зажигания. Различие в основном состоит в намоточных данных. Катушки зажигания Б114 и Б118 — маслонаполненные.

Особенности устройства катушек зажигания Б114 и Б118 с тремя выводными клеммами.

Один конец вторичной обмотки соединен с высоковольтным выводом, а второй с корпусом катушки зажигания, на массу. При таком выводе вторичной обмотки исключается воздействие высокого напряжения на выходной (силовой) транзистор коммутатора. При установке на автомобиль корпус этих катушек зажигания должен быть хорошо соединен с массой.

Катушка зажигания Б118 применяется с коммутатором ТК-200, использование других катушек с этим коммутатором невозможно. Маслонаполненная катушка Б116 взаимозаменяема с “сухой” 31.3705. Однако Б116 обладает более высокой живучестью при перегревах и прочих неприятностях.

По материалам книги «Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей».
Ходасевич А. Г., Ходасевич Т. И.

Похожие статьи:

  • Руководство по оформлению ДТП на дороге, как правильно оформить ДТП, заполнение Извещения о ДТП, Европротокол, обращение в страховую компанию.
  • Почему в машине плохо работает отопитель, причины, способы устранения неисправности, как правильно пользоваться отопителем зимой.
  • Как правильно выбрать моторное масло для автомобиля, допуски моторного масла, определение уровня содержания присадок в моторном масле и его класса вязкости.
  • Схема самодельной охранной системы автомобиля, принцип работы, датчики, инвертор напряжения, сборка схемы и эксплуатация охранной системы.
  • Доводка-притирка поверхности детали, абразивная и химико-механическая, составы притирочных паст и суспензий для доводки-притирки поверхностей деталей.
  • Обработка поверхностей без снятия стружки, калибрование, дорнование, обкатывание, раскатывание, алмазное выглаживание, центробежно-ударный наклеп поверхностей без снятия стружки.
Катушка зажигания

- основные части, принцип работы и применение Катушка зажигания

- это (также называемая искровой катушкой) индукционная катушка, которая используется для повышения низкого напряжения батареи (12 В) до очень высокого (около 50000 Вольт) до производить искру в цилиндре двигателя для сгорания топлива. Используется в автомобильной системе зажигания. Также можно сказать, что это короткий повышающий трансформатор.

Принцип работы

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

Основные детали

Различные основные части катушки зажигания:
1. Первичная обмотка
2. Вторичная обмотка
3. Железный сердечник

Также прочтите:

1.Первичная обмотка

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

2. Вторичная обмотка

Она состоит из тонкой медной проволоки с большим количеством витков около 21000 витков. Провода вторичной обмотки изолированы друг от друга эмалированным проводом.

3. Железный сердечник

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

Конструкция

В катушке зажигания железный сердечник находится в центре, а первичная и вторичная обмотки окружают его.Первичная обмотка состоит из толстого медного провода, имеющего от 200 до 300 витков, изолированных друг от друга. С другой стороны, вторичная обмотка состоит из тонкой медной проволоки, имеющей 2100 витков и изолированной друг от друга эмалью на проводах и слоями промасленной бумажной изоляции.

Работа катушки зажигания

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

Также читайте:

Application

Он в основном используется в автомобильных системах зажигания и в тех транспортных средствах, которые работают с бензиновыми двигателями, такими как скутеры, мотоциклы, автомобили и т. Д.

Не используется в автомобилях с дизельным двигателем.

Как определить неисправность катушки зажигания?

Различные симптомы его отказа:

  • Возгорание
  • Проблемы с запуском
  • Меньшая экономия топлива
  • Пропуски зажигания в двигателе
  • Двигатель глохнет
  • Двигатель трясется

Если вы найдете какие-либо вопросы по этой статье, не забудьте прокомментировать нас. И если вы найдете эту статью информативной, то ставьте лайк и делитесь ею.

Что такое катушка зажигания - принцип работы и применение

Вот полное руководство по катушке зажигания. Здесь вы можете ознакомиться с принципом работы катушки зажигания, основными деталями и приложениями и т. Д.

Катушка зажигания (также называемая искровой катушкой ) - это индукционная катушка в автомобильной системе зажигания , которая преобразует напряжение аккумулятора в тысячи вольт, необходимых для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения. топливо.

Катушка зажигания

Катушка зажигания (также называемая искровой катушкой) - это индукционная катушка в системе зажигания автомобиля, которая преобразует напряжение аккумулятора в тысячи вольт, необходимых для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения топлива. Некоторые катушки имеют внутренний резистор, в то время как другие полагаются на провод резистора или внешний резистор, чтобы ограничить ток, протекающий в катушку от 12-вольтового источника питания автомобиля. Т

Провода, идущие от катушки зажигания к распределителю, и провода высокого напряжения, идущие от распределителя к каждой из свечей зажигания, называются проводами свечей зажигания или выводами высокого напряжения.Первоначально для каждой системы катушек зажигания требовались точки механического размыкания контактов и конденсатор (конденсатор). В более современных электронных системах зажигания для подачи импульсов на катушку зажигания используется силовой транзистор. В современном легковом автомобиле может использоваться одна катушка зажигания для каждого цилиндра двигателя (или пары цилиндров), что устраняет неисправные кабели свечей зажигания и распределитель для направления импульсов высокого напряжения.

Системы зажигания не требуются для дизельных двигателей, в которых сжатие используется для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Принцип работы

Катушка зажигания в основном состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки и стального сердечника. Когда в современных условиях первичная обмотка снова и снова размыкается через контактный прерыватель, это вызывает полностью избыточное напряжение во вторичной обмотке (примерно 50000 В). Это высокое напряжение от вторичной обмотки передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, вызывая искру в цилиндре.

Основные детали

Различные основные части start curl:

  1. Первичная обмотка
  2. Вторичная обмотка
  3. Железный сердечник

Он состоит из толстой медной проволоки с защищенными друг от друга от 200 до 300 отводов

Состоит из тонкой медной проволоки, имеющей огромное количество витков - около 21000 витков.Провода вспомогательной обмотки защищены друг от друга эмалированным проводом.

Состоит из крытого железного центра. Он используется для сохранения жизненных сил как привлекательного поля.

Строительство

В катушке зажигания железный центр находится в центре, а первичная и вторичная обмотки окружают его. Обмотка номер один состоит из толстого медного провода, имеющего от 200 до 300 перемычек, изолированных друг от друга. С другой стороны, вторичная обмотка состоит из тонкого медного провода, имеющего 2100 витков и изолированных друг от друга сквозных зубцов на проводах и слоев промасленной бумажной изоляции.

Работа катушки зажигания

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

Приложения

Обычно используется в системе запуска автомобилей и в тех транспортных средствах, которые управляются масляными двигателями, например, мотоциклы, круизеры, автомобили и так далее.

Не используется в дизельном двигателе ходовой части автомобиля.

Связанные

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 медной проволоки с покрытием около 0.Толщиной 6-0,9 мм и наматывается на вторичную обмотку. 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 подключена 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. Индукционное напряжение открытия первичной обмотки составляет от 300 до 400 В. Высокое напряжение на вторичной обмотке может достигать 40 кВ, в зависимости от катушки зажигания.

Структура и принцип работы автомобильной катушки зажигания

Состав катушки зажигания №

Обычная катушка зажигания содержит два набора катушек: первичную и вторичную. в первичных обмотках используется более толстый эмалированный провод, обычно около 200-500 витков с эмалированным проводом 0,5-1 мм; вторичные катушки используют более тонкий эмалированный провод, обычно около 15000-25000 витков с эмалированным проводом около 0,1 мм. Первичная катушка () подключена к низковольтному источнику питания транспортного средства одним концом, а выключатель (прерыватель) - другим концом.Один конец вторичной катушки соединен с первичной катушкой, другой конец соединен с выходным концом линии высокого напряжения для вывода электроэнергии высокого напряжения.

Принцип работы катушки зажигания :

Катушка зажигания может преобразовывать низкое напряжение в высокое. По форме он такой же, как и у обычного трансформатора. Первичная катушка имеет больше витков, чем вторичная. Однако режим работы катушки зажигания отличается от режима работы обычного трансформатора.Рабочая частота обычного трансформатора составляет 50 Гц, также называемого трансформатором промышленной частоты, в то время как катушка зажигания работает в виде импульса, который можно рассматривать как импульсный трансформатор, который многократно выполняет накопление и разряд энергии на разных частотах в соответствии с разная скорость двигателя.

, когда первичная катушка подключена к источнику питания, вокруг увеличения тока создается сильное магнитное поле, и сердечник накапливает энергию магнитного поля; когда переключающее устройство отключает цепь первичной катушки, магнитное поле первичной катушки быстро затухает, и вторичная катушка индуцирует очень высокое напряжение.Чем быстрее исчезает магнитное поле первичной катушки, тем больше ток в момент отключения тока и чем больше передаточное число двух катушек, тем выше напряжение, индуцируемое вторичной катушкой.

Функция катушки зажигания

- информация о детали

Катушка зажигания представляет собой высоковольтный (слаботочный) трансформатор, который преобразует 12-вольтовый источник питания автомобиля в 25-30 000 вольт, необходимые для преодоления зазора свечи зажигания, тем самым вызывая возгорание.

Как работают катушки зажигания

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

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

Когда напряжение проходит через первичные обмотки (от аккумуляторной батареи (+ ve) через переключатель зажигания до земли (–ve)), вокруг обмоток создается магнитное поле (поток). Если напряжение прерывается (выключается), магнитное поле коллапсирует, это создает напряжение во вторичных обмотках. Это генерируемое или индуцированное напряжение зависит от соотношения обмоток (первичной и вторичной), конструкции катушки и скорости включения и выключения напряжения.

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

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

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

Разработка этих «пакетов» катушек стала возможной только с появлением пакетов автоматизированного проектирования (САПР). Катушки проектируются и тестируются перед производством. Узел катушки теперь точно согласован с другими компонентами системы зажигания (свечи, ступень привода ЭБУ и т. Д.), Все из которых являются неотъемлемой частью системы управления двигателем.

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

Блоки катушки на штекере уменьшают электрическую емкость цепи HT и уменьшают количество компонентов HT, удаляя «слабое звено» - вывод HT. Это также увеличивает надежность системы зажигания.

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

Консультации по тестированию

При проверке катушек зажигания начните с основ:

  1. Выполните внешний осмотр на наличие признаков утечек HT (отслеживание), проверьте изоляционный материал на наличие трещин, проверьте клеммы на предмет коррозии.

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

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

Внимание: поскольку теперь катушка управляется ЭБУ, любое повреждение внутренней изоляции катушек может привести к отказу ЭБУ.

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

Источник: SMPE

Как работает катушка зажигания? Давайте обсудим

Почему в системе зажигания есть катушка зажигания? какова его функция и как она работает? Все пояснения мы написали ниже.

Катушка зажигания - один из основных компонентов системы зажигания. Катушка предназначена для изменения напряжения батареи с 12 В до 25 кВ.

Некоторые люди предполагают, что катушка зажигания встречается только в традиционных системах зажигания, таких как системы зажигания от батарей или системы зажигания от магнето.

На самом деле, катушки зажигания можно встретить и на выпускаемых сегодня автомобилях. Однако катушка зажигания сильно изменилась.

Раньше для всех свечей зажигания работала только одна трубчатая катушка. Но теперь существует система с одной или двумя катушками, в которой двигатель не только имеет одну катушку для всех, но и по одной катушке для каждой свечи зажигания.

Какова функция катушки зажигания?

Его функция заключается только в увеличении напряжения зажигания.

Почему нужно увеличить напряжение зажигания?

Причина в том, что для создания скачка зажигания на свече зажигания необходимо увеличить напряжение аккумулятора в тысячи раз.Если напряжение составляет всего 12 В, то на электроде свечи зажигания не будет ступенчатого пламени, потому что для того, чтобы совершать скачки электронов в воздушном зазоре, необходимо большое напряжение.

Как работает катушка зажигания?

Чтобы понять принцип работы катушки зажигания, вам необходимо изучить приведенную ниже схему катушки зажигания.


Компонент основной катушки зажигания
  • Первичная обмотка
  • Вторичная обмотка
  • Железный сердечник

В целом катушка зажигания работает так же, как повышающий трансформатор.Повышающий трансформатор с использованием метода электромагнитной индукции для увеличения входного напряжения.

Как работает, там две катушки. Первичная и вторичная катушки, первичные катушки расположены внутри, а вторичные катушки расположены на внешней стороне, поэтому магнитное поле первичных катушек будет воздействовать на вторичные катушки.

Если количество витков вторичной катушки меньше, выходное напряжение будет уменьшаться, но если количество витков вторичной катушки больше, выходное напряжение увеличится.

Вот что происходит при индукции.

А вот с катушкой зажигания небольшая разница. В катушке зажигания вторичная катушка расположена внутри первичной катушки, как показано выше.

Тогда как же происходит индукция?

Получается, что индукция катушки зажигания возникает не при прохождении тока через катушку зажигания, а при отключении тока в катушке зажигания.

Первичная катушка будет создавать магнитное поле, когда она электрифицирована, это магнитное поле будет возникать во внешней области из-за положения первичной катушки во внешней области.Когда электрический ток отключен, ранее сформированное магнитное поле будет очень быстро перемещаться внутрь, прежде чем окончательно исчезнет.

Быстрое и одновременное движение магнитного поля вызовет вторичные катушки с более сильными результатами.

В результате вторичное напряжение увеличилось в сотни раз с 12 В до примерно 25 кВ.

Тогда какова функция железного сердечника в катушке зажигания?

Его функция состоит в том, чтобы отводить магнитное поле от первичной катушки, так что движение описанного выше магнитного поля будет очень быстро сфокусировано.

Хороший проводник, такой как железо, будет очень эффективным для увеличения индукции в катушке. Без этого железного сердечника результаты индукции не могут достичь 25 кВ.

Детали, работа, преимущества и недостатки [PDF]

В этой системе узел контактных прерывателей (в системе зажигания АКБ) заменен якорем. Этот якорь представляет собой генератор импульсов или сигналов, запускающий модуль зажигания, также называемый электронным блоком управления зажиганием или электронным модулем зажигания.

Этот блок управления в основном содержит транзисторную схему, базовый ток которой отключается и включается якорем, что приводит к запуску и остановке первичного тока.

Как известно, существует 3 типа систем зажигания. Это система зажигания от батареи, система электронного зажигания, система зажигания от магнето. Итак, в этой статье я подробно расскажу об электронной системе зажигания.

Детали электронной системы зажигания:

Детали электронной системы зажигания: :

  1. Батарея
  2. Выключатель зажигания
  3. Электронный модуль зажигания
  4. Катушка зажигания
  5. Якорь
  6. Распределитель
  7. Свеча зажигания

Электронная система зажигания объясняется следующим образом.

Батарея:

Перезаряжаемая свинцово-кислотная батарея используется для обеспечения электрической энергией зажигания в цилиндре.

Эта батарея заряжается динамо, которое приводится в движение двигателем.

Замок зажигания:

Один конец батареи заземлен, а другой конец (положительная клемма) подключен к первичной обмотке катушки зажигания с помощью переключателя зажигания.

Этот переключатель (ключ) используется для включения / выключения системы зажигания.

Электронный модуль зажигания:

Электронный модуль воспринимает сигнал, производимый катушкой датчика, и останавливает ток от первичной цепи. Цепь синхронизации внутри модуля зажигания включается, и, таким образом, ток снова течет в цепь, когда напряжение не создается.

Катушка зажигания:

Катушка зажигания является источником энергии зажигания. Его функция заключается в повышении низкого напряжения до высокого, чтобы вызвать электрическую искру в свече зажигания.

Катушка зажигания состоит из магнитного сердечника из мягкого железа и двух изолированных проводящих катушек, известных как первичная и вторичная обмотки. Первичная обмотка состоит из 200-300 витков, оба конца которой подключены к внешним клеммам.

Вторичная обмотка состоит из 21000 витков, один конец которой подключен к проводу высокого напряжения, идущему к распределителю, а другой конец - к первичной катушке.

Арматура:

Контактные выключатели системы зажигания аккумуляторной батареи заменены якорем.Когда зуб якоря оказывается перед катушкой датчика, генерируется сигнал напряжения. Электронный модуль воспринимает сигнал, производимый катушкой датчика, и останавливает ток от первичной цепи.

Дистрибьютор:

Распределитель предназначен для распределения импульсов зажигания на отдельные свечи зажигания в правильной последовательности относительно порядка зажигания.

Он состоит из ротора посередине и металлического электрода на периферии.Эти металлические электроды напрямую подключены к свечам зажигания и также известны как жгут зажигания

.

Вторичная обмотка катушки зажигания подключена к ротору этого распределителя, который приводится в действие распределительным валом. Когда ротор вращается, он передает ток высокого напряжения на провод зажигания, который затем переносит эти токи высокого напряжения на свечи зажигания.

Свеча зажигания:

Это выходная часть всей системы зажигания, которая отвечает за образование искры в цилиндре двигателя.

Он состоит из 2 электродов, один из которых прикреплен к токоведущим проводам высокого напряжения, а другой заземлен. Разность потенциалов между этими электродами ионизирует зазор между ними, и, таким образом, возникает искра, воспламеняющая горючую смесь.

Работа электронной системы зажигания:

Когда ключ зажигания включен, ток течет от аккумуляторной батареи через ключ зажигания к первичной обмотке катушки.

Когда отражатель или зуб якоря оказывается перед катушкой датчика, генерируется сигнал напряжения.Электронный модуль воспринимает сигнал, производимый катушкой датчика, и останавливает ток от первичной цепи.

Когда зуб якоря отодвигается от приемной катушки, сигнал напряжения не генерируется, и из-за этого включается синхронизирующая схема внутри модуля зажигания, и, таким образом, ток снова течет в цепь.

Из-за постоянного включения и выключения тока в катушке зажигания создается магнитное поле. Из-за магнитного поля во вторичной обмотке индуцируется электродвижущая сила (ЭДС), в результате чего напряжение увеличивается до 50 000 вольт.

Это высокое напряжение затем передается на распределитель. Ротор внутри распределителя вращается в соответствии с моментом зажигания. Когда ротор подходит точно перед точкой распределителя, напряжение подскакивает из-за воздушного зазора от ротора к точке.

Затем высокое напряжение передается от распределителя к выводу свечи зажигания через кабель высокого напряжения. Между центральным электродом и заземляющим электродом возникает разность напряжений. Напряжение продолжает передаваться через центральный электрод, который изолирован изолятором.

Когда напряжение превышает диэлектрическую прочность газов между этими электродами, газы ионизируются. Благодаря ионизации газ становится проводником и позволяет току течь через зазор, и, таким образом, в конечном итоге возникает искра.

Это подробное объяснение электронной системы зажигания, если у вас есть какие-либо сомнения, не стесняйтесь спрашивать в разделе комментариев.

Преимущества электронной системы зажигания:

Некоторые из преимуществ заключаются в следующем.

  • В этой системе нет движущихся частей, поскольку она находится под управлением электронного модуля зажигания или электронного блока управления (ЭБУ).
  • За счет этого повышается точность по отношению к распределение искры.
  • Это увеличивает надежность и долгий срок службы остальных компонентов схемы.
  • Это снижает потребность в техническом обслуживании.

Недостатки электронной системы зажигания:

Недостаток электронной системы зажигания:

  • Стоимость всей системы очень высока.

Итак, это все об электронной системе зажигания. Надеюсь, вы получили обзор электронной системы зажигания.Если у вас есть сомнения, не забудьте спросить меня в разделе комментариев и не забудьте поделиться этой статьей на своих любимых социальных платформах.

Подробнее о системе зажигания

Аккумуляторная система зажигания
Магнитная система зажигания
Источники [Внешние ссылки]:

Кредиты СМИ:

  • Батарея Изображение: Автор Автор не предоставил машиночитаемый автор. Предполагается, что Шаддак (на основании заявлений об авторских правах).- Машиночитаемый источник не предоставлен. Предполагается собственная работа (на основании заявлений об авторских правах)., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=401224
  • Изображение катушки зажигания : Автор Sonett72 в английской Википедии - Перенесено с en .wikipedia в Commons., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=672379
  • Изображение дистрибьютора : Риккардо Никола - собственная работа, общественное достояние, https: // commons .wikimedia.org / w / index.php? curid = 6214163
  • Изображение свечи зажигания: Пользователь: Industry shill - собственная работа автора, загрузившего файл, Public Domain, https: // commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=60305532
  • Изображение арматуры: Автор (Лукас Ричардсон) - собственная работа, общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid= 1511733
  • Изображение функции : Изменено автором, источник IGNOU
.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *