Катушка зажигания устройство: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Катушка зажигания: схема, устройство и подключение

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 10.1k.

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:

  1. Распределитель напряжения является неким диспетчером, подающим напряжение на тот цилиндр, в котором произошла фаза сжатия и должны воспламениться пары бензина.
  2. 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:

  1. сопротивление первичной обмотки;
  2. сопротивление вторичной обмотки;
  3. 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.

Мне нравится6Не нравится1
Что еще стоит почитать

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.

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. 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.
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.

  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. 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. 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. 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. 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.

Катушки и модули зажигания.


Катушки зажигания и модули зажигания




Назначение и устройство катушки зажигания

Бортовая электрическая сеть современных автомобилей питается источниками тока напряжением 12 В. Однако, для пробоя искрового промежутка (зазора) между контактами свечи зажигания требуется напряжение в несколько тысяч вольт, поскольку воздух и смеси газов, составляющие рабочую смесь, имеют значительное электрическое сопротивление. По этой причине в системах зажигания двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси используют специальные трансформаторы – катушки зажигания, которые преобразуют низковольтное напряжение бортовой сети в высоковольтное напряжение, подаваемое к свечам зажигания для искрообразования.

Как и любой трансформатор, катушка зажигания способна преобразовывать напряжение только при переменном токе, изменяющемся по величине или (и) направлению. Такой ток (изменяющийся по величине) возникает в низковольтной цепи катушки зажигания в моменты разрыва и смыкания цепи с помощью контакторов прерывателя-распределителя, или импульса, поступающего от электронного блока управления (в двигателях с ЭСУД).

Современные катушки зажигания изготовляются на номинальное напряжение 12 В. Все катушки зажигания, используемые в системах зажигания автомобильных двигателей с принудительным воспламенением рабочей смеси, имеют аналогичную конструкцию, отличаясь лишь обмоточными данными, конструкцией отдельных узлов и деталей, а также наличием дополнительных устройств, габаритными и установочными размерами.

Основными частями катушки зажигания (рис. 1) являются: сердечник 6 первичной 4 и вторичной 3 обмотками, крышка 12 с выводами 1, 11, 14 низкого и 13 высокого напряжения.

Обычно применяются катушки зажигания, оснащенные добавочным резистором 8, смонтированным в керамическом изоляторе 9. Сердечник 6 катушки зажигания, как правило, набирают из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга окалиной. Тем самым уменьшаются вихревые токи, образующиеся при пульсациях магнитного потока. Сверху сердечника расположена трубка 10 из электротехнического картона, на которую в несколько слоев намотана вторичная обмотка 3. Она выполняется из эмалированного провода марки ПЭЛ диаметром 0,06…0,1 мм и имеет большое число витков (17500…26000).
Для улучшения изоляции слои вторичной обмотки отделены друг от друга конденсаторной бумагой. Первые и последние восемь рядов, где возникают потенциалы наибольшей величины, изолируются четырьмя-шестью слоями бумаги, остальные – двумя слоями. Для уменьшения напряжения между слоями витки первых и последних четырех рядов наматываются с интервалом 1…2 мм.

Поверхность вторичной обмотки изолируют лакотканью и кабельной бумагой. Фарфоровый изолятор 5 предотвращает возможность пробоя вторичной обмотки на кожух 7. Поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка 4 (провод марки ПЭЛ диаметром 0,57…0,77 мм), состоящая из небольшого числа витков (250…300). Межслойная изоляция первичной обмотки представляет собой кабельную бумагу. Размещается первичная обмотка ближе к кожуху 7 для лучшего охлаждения катушки. Вокруг первичной обмотки расположен магнитопровод 2, состоящий из двух разрезанных по оси тонкостенных цилиндров, выполненных из трансформаторной стали.

Все элементы конструкции катушки зажигания находятся в металлическом кожухе 7. Герметичность обеспечивается прокладкой между кожухом 7 и карболитовой крышкой 12. Внутренняя полость большинства катушек заполнена трансформаторным маслом.

Рис. 1. Катушки зажигания: 1 — низковольтный вывод; 2 — наружный магнитопровод; 3 — вторичная обмотка; 4 — первичная обмотка; 5, 9 — изоляторы; 6 — сердечник; 7 — кожух; 8 — добавочный резистор; 10 — контактная пластина высокого напряжения; 11, 14 — низковольтные выводы «ВК» и «ВК-Б»; 12 — крышка; 13 — наконечник высоковольтного вывода; 15 — шинки

Добавочный резистор 8 служит для предотвращения падения напряжения в низковольтной цепи зажигания при пуске двигателя стартером. Он выполняется в виде спирали из нихромовой или никелевой проволоки и крепится в двух половинах керамического изолятора 9. Концы спирали приварены к двум шинкам 15 посредством которых резистор присоединяют к низковольтным выводам 11 и 14 катушки зажигания.

Все катушки зажигания располагаются на карболитовой крышке 12. Вторичная обмотка присоединяется к высоковольтному выводу 13 катушки зажигания. Общий конец первичной и вторичной обмоток соединен с выводом 1. Первичная обмотка соединена с выводом 11. К выводу 14 присоединена только шинка добавочного резистора.

Выводы 1 и 13 не маркируются. Маркировка вывода 11 – «ВК», вывода 14 – «ВК-Б».

На крышке катушки зажигания Б-117 (рис. 1, а), не имеющей добавочного резистора 8, расположены выводы 1, 13 и вывод «+», к которому присоединен конец первичной обмотки.

Катушка зажигания 27.3705, применяемая в системах бесконтактного зажигания, аналогична по конструкции катушке зажигания контактной системы зажигания. Соединение обмоток выполнено по автотрансформаторной схеме.
Особенностью конструкции является относительно низкое сопротивление первичной обмотки (0,5 Ом), что позволяет получать стабильные выходные характеристики при уменьшении напряжения питания до 6 В. В конструкции предусмотрена защита катушки зажигания от взрыва при выходе из строя электронного коммутатора.

***



Модули зажигания инжекторных двигателей

Существенно отличаются от традиционных конструкция и технология изготовления катушек зажигания для систем с низковольтным распределением. Например, двухвыводная катушка зажигания 29.3705, применяемая в составе микропроцессорной системе управления двигателем ВАЗ-21083 (рис. 1, б), выполнена по специальной технологии, включающей пропитку обмоток эпоксидными компаундами и последующую опрессовку обмоток морозостойким полипропиленом, образующим собственно корпус катушки. Поскольку такие катушки оснащаются встроенными коммутаторами, их называют модулями зажигания.

Модуль зажигания состоит из корпуса, внутри которого находятся две двухвыводные катушки зажигания и двухканальный коммутатор (два высоковольтных электронных коммутирующих блока). Коммутатор служит для включения и выключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. На корпусе выполнены четыре высоковольтных вывода катушек зажигания, которые соединяются со свечами зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.
К двум выводам одной обмотки присоединяются провода на первый и четвертый цилиндр, к двум выводам другой обмотки провода на второй и третий цилиндр. Искра проскакивает за рабочий цикл дважды в каждом цилиндре — во время такта сжатия — рабочая искра, поджигающая рабочую смесь, на такте выпуска – холостая искра.

Токоподающий и управляющие провода от блока управления присоединены к модулю через соединительную колодку.

Модуль зажигания работает по следующему принципу.
Контроллер рассчитывает необходимое время включенного состояния в зависимости от текущих оборотов коленчатого вала и напряжения бортовой сети и подает на коммутатор управляющий сигнал. В течение времени включенного состояния (времени накопления) ток в первичной обмотке катушки зажигания возрастает до заданного оптимального значения, при котором величина запасаемой энергии достигает максимума. Если время накопления слишком велико, то катушка зажигания будет работать с насыщением, что приведет к ее перегреву и снижению КПД.

Таким образом, обработав сигналы датчиков (ДПКВ, ДМРВ, температуры, детонации и др.), блок управления рассчитывает оптимальный угол опережения зажигания и подает команду на модуль зажигания о срабатывании первой или второй пары катушек. Модуль зажигания формирует импульсы высокого напряжения и через высоковольтные провода подает их на соответствующие свечи зажигания.

Неисправный модуль зажигания приводит к затрудненному запуску холодного двигателя, рывкам и провалам при разгоне особенно на непрогретом двигателе (рывки могут исчезнуть после прогрева двигателя, а вместе с ним и модуля зажигания), неустойчивой работе двигателя на холостом ходу (особенно при прогреве), повышенному расходу топлива. Пропуски искрообразования ведут к выбросу богатой смеси в нейтрализатор, что приводит к выходу его из строя.

При появления подозрения на неисправность модуля зажигания следует вначале проверить высоковольтные провода, свечи зажигания, электрическую цепь модуля.

Дальнейшее улучшение характеристик катушек зажигания направлено на совершенствование конструкции и технологии производства катушек зажигания с замкнутой магнитной системой, обладающих большими коэффициентами передачи энергии и длительностью искрового разряда по сравнению с катушками с разомкнутой системой и одинаковой запасаемой энергией в первичной цепи.

***

Прерыватели-распределители


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

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.

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.

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.com.ua/

что это такое, как работает и где находится в автомобиле, характеристика, схема и виды устройства

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.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

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:

  1. Изоляторный элемент. Применяется в качестве изоляционной детали.
  2. Корпус устройства. В него заключены остальные компоненты КЗ. Обычно выполняется из металла, может производиться из высокопрочного пластика.
  3. Изоляционная бумага.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Клеммный контакт первичной детали. Он может обозначаться на КЗ символом К.
  7. Контактный болт. Применяется для фиксации устройства и передачи контакта.
  8. Центральный выход, по которому передается высоковольтное напряжение. Оно подается на свечи.
  9. Защитная крышка устройства.
  10. Клеммный элемент питания. Предназначается для подключения катушки к бортовой сети.
  11. Контактная пружинка устройства.
  12. Скоба.
  13. Внешний кабель для подключения устройства.
  14. 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:

  1. Ток подается на первичное устройство трансформаторного узла и образует в нем магнитное поле.
  2. В результате прекращения подачи тока поле образует ток высокого напряжения на вторичном устройстве.
  3. От вторичного компонента напряжение подается на основную клемму узла.
  4. 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:

  1. 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.
  2. Небольшие габариты и масса.
  3. Высокий ресурс эксплуатации. Надежность устройства позволит обеспечить долгий срок службы.
  4. 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.
  5. 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.

ХарактеристикаОписание
ИндуктивностьЭтот 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 трансформацииОпределяет, 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 КЗПервичное 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
Энергия искрыДанный 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 пробояСам 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 минутуДля 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
Схема подключения общей автомобильной КЗ
Особенности общей катушки

Особенности, характерные для общего типа устройств:

  1. Максимальная величина рабочего вторичного напряжения варьируется в диапазоне от 18 до 20 кВ.
  2. 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.
  3. На сердечник устройства монтируется изоляционная трубка, сверху которой устанавливается вторичный элемент.
  4. Корпус устройства изготовляется из листовой стали либо алюминия. Внутри него по стенке располагается магнитопровод. Последний сделан в виде свертка широкой ленты из электротехнической стали.
  5. Величина скорости, при которой в общей КЗ нарастает вторичное напряжение, составляет от 200 до 250 В/мкс.
  6. Общая продолжительность фаз, при которых происходит разряд искры — до полутора секунд.
  7. 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
Схема конструкции и подключения индивидуальной КЗ
Особенности индивидуальной катушки

Особенности, характерные для устройств индивидуального типа:

  1. Такие КЗ также оснащаются двумя обмотками — первичной и вторичной. Но в них первичный элемент устанавливается внутри вторичного.
  2. Один сердечник монтируется внутри первичного устройства, а второй — вокруг вторичного.
  3. Сама КЗ монтируется на свечу. Благодаря этому передача высоковольтного сигнала производится без потери энергии.
  4. Устройства индивидуального типа могут включать в себя электронные элементы воспламенительного механизма.
  5. 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.
  6. 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
Схема устройства КЗ сдвоенного типа
Особенности сдвоенной катушки

Особенности, характерные для сдвоенного типа устройств:

  1. 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.
  2. 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.
  3. По конструкции сдвоенные устройства устанавливаются в одном блоке по две штуки. Тогда КЗ будет считаться четырехвыводной.
  4. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Не допускается отключение «высоковольтника» от устройства голыми руками, когда выполняется техобслуживание системы. Нельзя этого делать и при активированном зажигании.
  4. 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:

  1. При долгом использовании есть вероятность появления замыкания в обмотках устройства. Если это произойдет, то трансформаторный узел будет перегреваться и не сможет выполнять свои функции.
  2. Длительное использование КЗ при температуре более 150 градусов станет причиной выхода из строя устройства.
  3. 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.
  4. Нарушения в работе устройства могут быть спровоцированы повреждением высоковольтного кабеля.
  5. 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.
  6. 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.

 Загрузка …

Принцип работы катушки зажигания


Работа бензинового двигателя внутреннего сгорания возможна только при наличии искры в камере сгорания. Искра должна податься вовремя и быть достаточно сильной для воспламенения воздушно-топливной смеси. За этот процесс отвечает система зажигания автомобиля. Она состоит из многих элементов и очень важную роль в системе играет катушка зажигания.

Содержание:

  1. Роль катушки зажигания
  2. Конструкция
  3. Виды катушек и схемы их подключения

Роль катушки зажигания

Электрической искре очень непросто образоваться в условиях диэлектрической среды, созданной топливо-воздушной смесью в камере сгорания. Самый незначительный электрический пробой в таких условиях возможен только при наличии очень высокого напряжения. Электрический импульс такой силы просто не может возникнуть при напряжении 12 вольт, которой располагает бортовая система электропитания автомобиля. Напряжение, способное вызвать кратковременное появление искры на электродах свечи зажигания должно быть не менее десятка тысяч вольт.

Чтобы создать импульс такого высокого напряжения применяют катушку зажигания. Она призвана преобразовать напряжение бортовой системы электрооборудования в 6, 12 или 24 вольта в кратковременный импульс с напряжением до 30 000 вольт. Устройство передает импульс на свечу, где между ее контактами возникает искра, необходимая для того, чтобы рабочая смесь воспламенилась.

Катушки зажигания той или иной конфигурации устанавливают на всех без исключения ДВС, работающих на бензине или газе. Она применяется на всех видах систем зажигания без исключения– контактной, бесконтактной и электронной.

Конструкция

Принципиально катушка зажигания устроена очень просто. Она имеет две обмотки – первичную и вторичную. Провод с крупным сечением создает первичную обмотку, а вторичная намотана более тонким проводом и количество витков может составлять до 30 000. Первичная обмотка имеет около ста витков. Обмотки расположены вокруг металлического стержня – снизу вторичная, а поверх ее наматывают первичную обмотку.

Обе обмотки, как и сердечник, заключены внутри диэлектрического корпуса, внутри которого находится трансформаторное масло. Вся конструкция в сборе представляет собой повышающий трансформатор. На его первичную обмотку подают ток низкого напряжения, а высоковольтный импульс снимают с вторичной.

Виды катушек и схемы их подключения

При абсолютно одинаковой конструкции, катушки подключают по разным схемам, которые определяют вид устройства:

  • общая катушка;
  • индивидуальная катушка;
  • сдвоенная или двухвыводная.

Общая катушка

Самый простой и старый вид катушек. Схема подключения ее предполагает наличие только одной катушки, передающей высоковольтный импульс на распределительное устройство – трамблер. Он уже распределяет высокое напряжение между свечами цилиндров, согласно порядку их работы. Такая схема подключения может применяться на ситстемах зажигания всех существующих типов – электронной, контактной и бесконтактной.

Функционирование бобины основывается на процессе электромагнитной индукции – высоковольтный импульс возникает при прохождении малых токов через первичную обмотку, возбуждая в высоковольтной обмотке магнитное поле, что и вызывает появление мощного импульса, который поступает на свечи.

Катушка индивидуального типа

Электронные системы зажигания могут работать только с такими катушками. Они отличаются по схеме подключения и внешне – каждая свеча имеет свою катушку и это способствует гораздо лучшей синхронизации фаз газораспределения с моментом возгорания смеси бензина и воздуха.

Катушки индивидуальной конструкции сухие и имеют в своей конструкции электронные детали воспламенителя. Обмотки расположены в обратном порядке, и ток вторичной обмотки идет прямиком контакты свечи. Конструкция этих катушек предполагает наличие диода, отсекающего высокие токи.

Сдвоенные катушки зажигания

Такие устройства способны подавать искру сразу на два цилиндра одновременно. Применение этих катушек оправдано в двухцилиндровых двигателях. Но есть еще один вид – четверные катушки, которые подают одновременно четыре искры на четыре цилиндра. Система зажигания с этими бобинами проще, правда при подаче искры на две или четыре точки, используется только один импульс, так как в остальных цилиндрах поршни не могут находиться в фазе ВМТ и гореть в этих цилиндрах в этот момент нечему.

Катушки зажигания на сегодняшнем этапе развития науки и техники не имеют альтернативы, и работа систем зажигания без них не представляется возможной.

Читайте также:


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 скачок высокого напряжения во вторичных обмотках индукционной катушки.В более 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 прерывания за счет использования транзисторов, устройств, в которых небольшой ток на входе (цепь точки прерывания) управляет гораздо большим током на выходе (первичная цепь катушки).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Многие 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.

Система зажигания вашего автомобиля · BlueStar Inspections

Основные принципы системы электрического искрового зажигания не изменились почти за столетие, но метод создания и распределения искры значительно улучшился с развитием технологий.

Существует три основных типа автомобильных систем зажигания: распределительные системы, без распределителя и катушки на свече (COP). В ранних системах зажигания использовались полностью механические распределители для подачи искры в нужное время.Далее появились более надежные распределители, оснащенные твердотельными переключателями и модулями управления зажиганием. Они были известны как распределительные системы зажигания. Затем были созданы еще более надежные полностью электронные системы зажигания без распределителей. Они известны как системы зажигания без распределителя. Наконец, были созданы самые надежные на сегодняшний день электронные системы зажигания. Эти современные системы известны как «катушка на вилке» (COP). Полностью электронные системы зажигания типа «катушка на свече» управляются компьютером.Помимо повышения точности синхронизации зажигания, системы зажигания COP используют измененные катушки зажигания, способные создавать более высокие напряжения и более горячую искру, что улучшает работу двигателя.

Вы когда-нибудь задумывались, что происходит, когда вы вставляете ключ в замок зажигания вашего автомобиля, поворачиваете ключ, и ваш двигатель запускается и продолжает работать? Сегодня я вам расскажу. Чтобы система зажигания работала должным образом, она должна выполнять две работы одновременно.Первая задача — увеличить напряжение с 12,4 вольт, обеспечиваемых аккумулятором, до более чем 20 000 вольт, необходимых для воспламенения сжатого воздуха и топливной смеси в камере сгорания. Вторая задача системы зажигания — обеспечить подачу напряжения на нужный цилиндр точно в нужное время. Для этого смесь воздуха и топлива сначала сжимается поршнем в камере сгорания. Затем эту смесь необходимо поджечь. Эта задача выполняется системой зажигания двигателя, которая включает в себя такие компоненты, как аккумулятор, ключ зажигания, катушка зажигания, пусковой выключатель, свечи зажигания и модуль управления двигателем (ECM).Контроллер ЭСУД управляет системой зажигания и распределяет электроэнергию по каждому отдельному цилиндру. Система зажигания должна обеспечивать достаточное количество искры в нужном цилиндре в точное время и делать это часто. Малейшая ошибка во времени вызовет проблемы с производительностью двигателя.

Автомобильные системы зажигания должны генерировать искру, достаточно сильную, чтобы перепрыгнуть через зазор свечи зажигания. Для этого в системах зажигания используется катушка зажигания. Катушка зажигания действует как силовой трансформатор.

Катушка зажигания преобразует низкое напряжение аккумулятора в тысячи вольт, необходимых для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси. Для возникновения необходимой искры напряжение на свече зажигания должно составлять в среднем от 20 000 до 50 000 вольт. Катушка зажигания состоит из двух обмоток из медной проволоки, намотанной на железный сердечник. Они известны как первичная обмотка и вторичная обмотка. Катушка зажигания предназначена для создания электромагнита, пропуская напряжение батареи через первичную обмотку.Когда пусковой переключатель системы зажигания автомобиля отключает питание катушки зажигания, магнитное поле разрушается. При этом вторичная обмотка улавливает разрушающееся магнитное поле от первичной обмотки и подает это напряжение на свечу зажигания, тем самым запуская двигатель вашего автомобиля.

Изношенные свечи зажигания и неисправные компоненты системы зажигания снизят производительность вашего двигателя и могут создать широкий спектр проблем при работе двигателя, включая пропуски зажигания, недостаток мощности, низкую экономию топлива, затрудненный запуск и, возможно, контрольную лампу двигателя.Эти проблемы могут повредить другие важные компоненты автомобиля.

Для бесперебойной и безопасной работы вашего автомобиля необходимо регулярное техническое обслуживание системы зажигания. Визуальный осмотр компонентов системы зажигания вашего автомобиля следует проводить не реже одного раза в год. Все компоненты вашей системы зажигания следует регулярно проверять и заменять, когда они начинают проявлять признаки износа или неисправности. Кроме того, не забывайте проверять и заменять свечи зажигания с интервалом, рекомендованным производителем вашего автомобиля.Не ждите, пока возникнет проблема с уходом за вашим автомобилем. Регулярное обслуживание является ключом к долговечности и качеству двигателя вашего автомобиля.

3 Лучшие катушки зажигания (2020)

Преимущества катушек зажигания

  • Нет индикатора «Проверьте двигатель». Неисправная катушка может вызвать включение этого индикатора на приборной панели. Замена или модернизация катушки может выключить свет.
  • Более надежный запуск. Изношенная катушка зажигания может помешать запуску двигателя.Модернизированные катушки расширяют возможности запуска и могут гарантировать, что ваш автомобиль запускается каждый раз, как должен, без длительного времени запуска.
  • Лучшая производительность. Из-за поломки катушки зажигания ваш двигатель может работать резко, кашлять и давать обратный сигнал. Эти симптомы вызваны пропусками зажигания в цилиндрах и загрязнением свечей зажигания из-за неисправной катушки, что приводит к потере мощности.
  • Лучше расход топлива. Когда вы устанавливаете новые катушки зажигания, ваш двигатель работает лучше. Двигатель, который работает лучше, работает более эффективно, что дает вам больше миль на галлон.

Типы катушек зажигания

Катушка зажигания прерывателя точечного типа

Эта катушка используется в обычной системе зажигания точечного прерывателя. Эта система используется с начала 20 века. Вот упрощенная версия того, как это работает: после того, как электрический ток течет в катушку от батареи, кулачок распределителя открывает точки. Это разрывает электрическую цепь в катушке, и затем ток течет в крышку распределителя и на свечи зажигания.

Катушки зажигания, используемые в электронных системах зажигания

Конструкция катушек этого типа очень похожа на обычные. Отличие заключается в конструкции с двумя катушками зажигания. В этой конструкции используется приемная катушка для подачи сигнала на модуль управления. Затем модуль управления включает катушку зажигания. Некоторые из этих катушек зажигания расположены в крышке распределителя. Производители часто использовали этот тип расположения змеевиков в 1970-х годах, поскольку он обеспечивал более надежную работу двигателя и меньшее загрязнение окружающей среды.

Катушки зажигания в безраспределительных системах зажигания

Производители легковых и грузовых автомобилей начали использовать эти катушки зажигания в 1980-х годах. Конструкция системы без распределителя позволяет получать больше энергии от катушки (или катушек). Конфигурация устанавливает три или более катушек зажигания вместе в блок катушек. Магнитное пусковое устройство в системе определяет положение коленчатого вала и частоту вращения двигателя. Устройство выдает сигнал на модуль управления зажиганием, который посылает сигнал на катушку.Каждая катушка зажигает свечу зажигания в одном или двух цилиндрах. Эта система исключает использование распределителя и неисправных проводов зажигания.

Ведущие бренды

Delphi

Эта компания была основана в 1994 году в Нью-Джерси. Он производит электронику для автомобилей, включая автомобильные системы, компоненты и модули. В свое время он частично принадлежал General Motors Corporation. Сегодня штаб-квартира компании находится в Дубине, Ирландия. Обратите внимание на катушку зажигания Delphi GN10114 и карандашную катушку зажигания Delphi GN10571.

Bosch

Роберт Бош основал эту компанию в 1886 году в Штутгарте, Германия. Он пережил ряд воплощений, в том числе производство вооружения во время Второй мировой войны. Сегодня компания производит широкий спектр продукции, включая автомобильные компоненты, электроинструменты и бытовую технику. Штаб-квартира Bosch сейчас находится в Герлинген, Германия. Некоторые популярные изделия — это оригинальная катушка зажигания Bosch 9220081083 и катушка зажигания Bosch 0221504470 для некоторых автомобилей BMW.

Motorcraft

Ford Motor Company запустила Motorcraft в 1972 году для производства оригинального оборудования и запасных частей. Сегодня он производит детали и узлы для автомобилей Mercury, Ford и Lincoln. Другие автомобильные компании, в том числе Mazda, также используют запчасти Motorcraft. Помимо запчастей, компания также производит масло и трансмиссионную жидкость. Штаб-квартира Motorcraft, входящей в состав Ford Motor Company, находится в Дирборне, штат Мичиган. Motorcraft DG-513 — самый продаваемый.

Стоимость катушки зажигания

  • 20-50 долларов США. В нижней части этого ценового диапазона вы получаете одну катушку зажигания. Качество есть, но это катушка с прерывателем для старых автомобилей. В верхней части диапазона находятся катушки для автомобилей с электронной системой зажигания. В вашей электронной системе зажигания могут использоваться два из них, и вы можете заменить оба. В приобретенном вами пакете четыре, шесть или восемь катушек, в зависимости от количества цилиндров в вашем двигателе.
  • 50-75 долларов. Это катушки для электронных или безраспределительных систем зажигания.Они подходят для легковых и грузовых автомобилей среднего качества, таких как Ford, Nissan и Toyota с четырьмя, шестью или восемью цилиндрами.
  • 75–140 долларов. Катушки в этом диапазоне также предназначены для систем зажигания без распределителя, но многие из них предназначены для автомобилей высокого класса, таких как Lexus, Lincoln и Infiniti.

Основные характеристики

Качество

С самого начала производители изготавливали катушки из таких материалов, как бумага, лак, асфальт или масло (для изоляции). Сегодня производители используют эпоксидную смолу. Это устраняет любые зазоры в обмотках, которые могут вызвать проблемы.Они также используют диод, чтобы остановить обратный импульс, который может образоваться. Если вы не восстанавливаете старинный автомобиль и не хотите сохранить все в оригинале, рекомендуется перейти на более современные материалы. Если вы заменяете катушку на старом автомобиле или заменяете катушку в более современном автомобиле, поищите катушку зажигания самого высокого качества, изготовленную из лучших материалов.

Правильная катушка

Катушка, которую вы выбираете для покупки, должна быть подходящей для вашего автомобиля. В противном случае он, вероятно, не подойдет, а если будет, вы можете повредить двигатель, если установите его.Чтобы помочь вам убедиться, что выбранная вами катушка зажигания подходит для вашего автомобиля или грузовика, многие автомобильные веб-сайты автоматически предупреждают вас о неправильной установке, если вы указываете модель, марку и год своего автомобиля.

Прочие соображения

  • Цена. Следует повторить, что вы не хотите платить больше за катушку, которая выполняет ту же или лучшую работу, чем катушка по более экономичной цене. Прочтите описание продукта, чтобы узнать о соотношении качества и цены.Отзывы покупателей и ответы на вопросы также дают отличную информацию о качестве катушки, которую вы получаете за такую ​​цену.
  • Фирменное наименование. Такие бренды, как Bosch, Motorcraft и Delphi, существуют уже давно по одной причине — они производят качественную продукцию. Так что обычно лучше купить катушку у известной компании с проверенной репутацией. Однако, если катушка, которую вы хотите, изготовлена ​​«нестандартным» брендом, и она подходит, она делает то, что должна делать, и имеет хорошие отзывы, эти факторы увеличивают ваши шансы на успешную покупку.

Лучшая катушка зажигания Обзоры и рекомендации 2020

Советы

  • Перед покупкой катушек зажигания обязательно проверяйте списки комплектующих. Некоторые катушки могут быть несовместимы с вашим автомобилем, что приведет к поломке во время установки. Большинство катушек зажигания поставляются с полным списком совместимых приспособлений.
  • Катушки зажигания обычно проработают около 100 000 миль, прежде чем их потребуется заменить. Однако, чтобы свести к минимуму неудобства, проверяйте состояние катушек каждый раз, когда загорается индикатор проверки двигателя.
  • Рекомендуем покупать больше катушек зажигания, чем вам нужно. Пачка из восьми штук — отличный выбор. На всякий случай сохраните запасной набор на случай, если потребуется быстрая замена.
  • По возможности выбирайте катушки зажигания с более длительной гарантией. Вы всегда можете вернуть или обменять их, если они неисправны. Катушки служат своей цели, и вы спокойны.

Часто задаваемые вопросы

В: Когда следует заменять катушки зажигания?

A: Когда вы начинаете замечать больше пропусков зажигания, отложенных запусков и плохого управления подачей топлива, возможно, пришло время для замены катушки зажигания.

В: Как обеспечить максимальную долговечность катушек зажигания?

A: Убедитесь, что катушки зажигания не подвергаются воздействию экстремальных температур. Даже неиспользуемые катушки зажигания необходимо хранить в сухом месте, защищенном от избыточной влаги и тепла.

В: Что вызывает пропуски зажигания?

A: Когда катушки зажигания не работают оптимально, топливо горит неправильно, что приводит к снижению числа оборотов в минуту (об / мин). Вы можете заметить сильную вибрацию после длительного простоя автомобиля.

Последние мысли

Мы выбрали катушку зажигания Delphi GN10328 как лучшую в целом. Она разработана в соответствии со спецификациями OEM и изготовлена ​​из материалов премиум-класса, обеспечивающих отличную изоляцию.

Для более дешевого варианта рассмотрите набор катушек зажигания ENA из 8 элементов.

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 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 соединена со вторичной обмоткой через соединение общей обмотки с клеммой 1.Это обычное 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.

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 провода свечи зажигания HT. Каждый блок катушек также имеет независимую первичную цепь, которую необходимо тестировать индивидуально.

DIS-ненужное искровое зажигание

Системы зажигания

DIS 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». Однако 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 ECU 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, оставшаяся мощность отключается, и событие начинается заново.

Процедура проверки работоспособности первичной цепи зажигания

— Измерения омметром и вольтметром первичной обмотки катушки зажигания

  • Измерьте сопротивление первичной обмотки катушки омметром. Нормальное сопротивление должно быть менее 1 Ом.
  • Включите зажигание, но не запускайте 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 достигать 380 В, а первичный ток — от 8 А до 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.

Устройство автомобильной катушки зажигания.Как проверить катушку зажигания мультиметром. Почему это происходит?

Автомобильная катушка зажигания — это небольшая металлическая деталь, которая используется для зажигания топливной свечи в двигателях. Срок службы катушек относительно невелик, так как им приходится работать при высоких напряжениях и в особо агрессивных условиях.

Для чего нужны катушки зажигания?

В бензиновых и газовых двигателях топливная смесь должна воспламениться. Для зажигания лучше всего подходят электрические устройства, такие как свечи зажигания.Однако рабочее напряжение в них достигает нескольких десятков тысяч вольт … Вот тут и нужна катушка, так как в ней можно превратить 12 вольт тока от аккумулятора даже в 50 тысяч вольт. При этом катушка, несмотря на кажущуюся простоту, серьезно страдает от внешних воздействий. По этой причине его меняют в среднем каждые 70 тысяч километров.

Подробнее об устройстве

Многие электрические устройства основаны на использовании закона самоиндукции.Пресловутая катушка зажигания состоит из следующих элементов:

  • Наружный слой, это первичная обмотка, из толстой медной проволоки диаметром 0,8 миллиметра. Количество витков: 250-400 шт .;
  • Внутренний слой, вторичная обмотка, выполнен из тонкой медной проволоки диаметром 0,1 мм. Количество витков: 19-25 тыс. Шт .;
  • Сердечник изготовлен из специальной трансформаторной стали, которая является отличным ферромагнитным материалом.

Отдельно также различают коммутационные аппараты, то есть клеммы высокого и низкого напряжения.Последние подводятся к аккумуляторной батарее и металлической части автомобиля, почти всегда к раме.

Это работает так: ток от выбранного источника (в автомобиле это генератор или аккумулятор) изначально действует в первичной обмотке, создавая электромагнитное поле … При размыкании цепи возникает эффект самоиндукции наблюдается: во вторичной обмотке при изменении силы тока (т. е. падает до нуля) возникает импульс электродвижущей силы … Выражаясь ненаучно, вторичная обмотка «сопротивляется» резкому изменению тока в первичной обмотка.В этом случае величина ЭДС зависит от количества витков и плотности их намотки. В результате десятки тысяч вольт могут быть получены из нескольких вольт, которые требуются системой зажигания.



Core делает его многослойным — так он меньше нагревается. Нагретый сердечник вносит в систему чрезмерную нелинейность, из-за которой невозможно добиться стабильно высокого значения индуктивности всей катушки.Если удалить сердечник, индуктивность будет слишком низкой.

Во избежание неприятностей катушка снабжена дополнительными сопротивлениями (предотвращает перегрев) и конденсаторами (смягчает скачки напряжения, предотвращая искрение), изолирует каждый из слоев (предотвращает замыкание цепи). Отметим, что катушка частично компенсирует недостатки высоковольтных проводов.

Типы систем зажигания

В зависимости от того, как происходит воспламенение топливной смеси, различают следующие системы:

  • Распределение … Одна катушка взяла на себя всю работу с несколькими цилиндрами. Система устарела и не очень надежна, сегодня она встречается только в старых машинах;
  • «Двойная искра» … Высокое напряжение от одной катушки обеспечивает работу двух свечей, работающих с синхронно движущимися поршнями. В этом случае энергия дает искру в одной свече, а в другой тратится впустую. Различают системы DIS и несколько модернизированные DIS-COP;
  • Individual … Катушка устанавливается непосредственно на свечу зажигания.Нет необходимости в высоковольтных проводах. Иначе называется система COP.

Пока что система COP не очень распространена, но ведущие автопроизводители отдают предпочтение ей: несмотря на кажущуюся сложность, система окончательного зажигания включает в себя всего несколько элементов, которые должны работать в соответствии с движением поршней в цилиндрах . С его помощью водители выигрывают в надежности, стоимости ремонта и, как ни странно, внешнем виде — в моторном отсеке больше не проседает проводка.

Время замены

Проблемы с катушкой зажигания во многом повторяют проблемы со свечами зажигания… А именно:

  • Увеличился расход бензина;
  • Двигатель не работает;
  • Мощность упала;
  • Выхлопные газы стали «грязнее»;
  • Мотор стал «троить»;
  • Подозрительная вибрация агрегата;
  • Стало сложно заводиться.

При этом, как мы писали выше, ресурс змеевиков может быть уменьшен на весь по ряду причин : попадание воды, паров масла и автохимии, перегрев.Любые катушки моментально выходят из строя из-за пробоя изоляции. Да и сами свечи могут сильно их нагружать, в результате чего катушка перегорает. Отдельные системы, которые работают при экстремальных температурах и требуют дополнительной защиты, особенно уязвимы.

О дорогостоящем производственном процессе

Эти большие трансформаторы и обмотки для электродвигателей, эти маленькие автомобильные катушки стоят больших денег. В конечном счете, нет смысла сравнивать автомобильную электротехнику со станционной, но обе очень требовательны к материалам и технологиям производства.

Поскольку вторичная обмотка состоит из небольшого провода, правильная намотка не может быть простой задачей: провод толщиной 0,1 мм должен лежать ровно, без малейших перекосов. Если вы видите даже небольшой зазор в катушке, можете быть уверены, что весь продукт начнет нагреваться. Вместе с перегревом выйдет из строя изоляция.

Чрезвычайно важно опрессовка проводов … При работающем двигателе автомобиль начинает вибрировать, а это значит, что проводка из небольших проводов внутри катушек играет роль.Если они свободно болтаются, существует опасность короткого замыкания.

К материалам предъявляются повышенные требования. Корпус катушки должен выдерживать даже большие механические нагрузки. Сегодня корпус изготовлен из ударопрочного АБС-пластика. Изоляционные материалы в современных змеевиках могут служить даже в химически агрессивной среде.

Продлеваем работу катушек зажигания

Производители помещают катушки в кожухи, заполненные эпоксидной смолой, и чаще всего трансформаторным маслом. Это необходимо для предотвращения перегрева устройства.Так что всегда на совести автовладельца проверить деталь на предмет механических повреждений.


Катушки зависят от качества проводки. Провода высокого напряжения должны быть чистыми. То же самое касается клемм, покрытых слоем оксида и грязи.

Не забывайте следить за свечами … Меняют их сравнительно редко, но случай использования только свечей на протяжении всего цикла эксплуатации автомобиля от покупки до отправки достаточно редок — неисправные свечи нужно менять как можно быстрее. , иначе они «убьют» катушки.

Катушки зажигания, увы, ремонту не подлежат. Катушки в них упакованы настолько плотно, что в случае пробоя изоляции как-то помочь ситуации не удастся. В этом случае необходимо заменить все устройство. То же касается случаев перегрева.

Делаем правильный выбор

Правильнее всего выбирать оригинал, руководствуясь VIN-кодом автомобиля. Поскольку катушка зажигания находится где-то посередине цепи зажигания, она резко реагирует на любые отклонения от характеристик, указанных производителем автомобиля.Например, если свече требует больше энергии, чем может дать катушка, последняя просто перегорит. Можно получить еще один «бонус»: при претензии свечной зазор очень большой, высокое напряжение постарается найти обходной путь, то есть пробьет изоляцию.

В качестве альтернативы вы можете пойти к дилеру и сообщить ему следующую информацию:

  • Авто двигатель;
  • Модель
  • ;
  • Год выпуска;
  • Тип кузова автомобиля.

Он подберет катушку, даже если на ней было установлено нестандартное оборудование … Как вариант, можно просто снять катушку и попросить у дилера такой же или идентичный аналог.

Экскурсия по брендам

Значительное количество OEM-катушек на самом деле производится компаниями, которые будут перечислены. Это не значит, что брать оригинал бессмысленно. Скорее, вы выигрываете во времени, практически сразу беря нужную деталь, устанавливая ее и возвращаясь в дорогу.

Из дорогих товаров стоит обратить внимание на те, что находятся в коробках с названиями. следующих фирм : Valeo (Франция), Beru (Германия), Magneti Marelli (Италия). Качество катушек этих компаний очень высокое, но цена, как говорится, кусается.

Большой популярностью пользуются катушки этих фирм: Bosch (Германия), NGK (Япония), Tesla (Чехия).

Катушки

от чешской компании Profit, а также небезызвестной датской JP Group могут стать бюджетным решением.Менять их придется чаще, чем более дорогие устройства, но даже в этом случае их покупка будет выгодной.

Выход

Знание того, как правильно выбрать катушку зажигания, всегда будет вам полезно. Сначала , этот аппарат ломается довольно часто. Многие автолюбители путают неисправности катушек со свечами зажигания или высоковольтными проводами. Во-вторых, , понимание специфики изготовления катушек и их работы поможет вам не только распознать подделку, но и правильно выбрать соседние узлы, такие как упомянутые свечи и провода.Как правило, катушки зажигания не стоят больших денег, однако, если у вас новая машина с индивидуальной системой зажигания, замена обойдется в копеечку. В случае замены советуем взять катушки от Valeo, Beru (их обязательно порекомендуют вам друзья-автомобилисты) или, если финансы ограничены, продукцию от Profit и датской JP Group. Не забывайте также, что полностью диагностировать систему зажигания смогут только мастера на СТО.

Потому что обеспечивает в нем создание высокого напряжения… Катушка зажигания применяется во всех системах зажигания: контактных, бесконтактных, электронных. По своей сути катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками.

Катушки зажигания бывают следующих типов: общие, индивидуальные и сдвоенные.

Общая катушка зажигания применяется в контактных, бесконтактных системах зажигания и электронной системе зажигания с распределителем.

Катушка зажигания имеет следующую конструкцию. Катушка объединяет две обмотки — первичную и вторичную.Первичная обмотка и содержит от 100 до 150 витков толстой медной проволоки. Провод заизолирован для предотвращения скачков напряжения и коротких замыканий. Первичная обмотка имеет два вывода низкого напряжения на крышке катушки зажигания.

Вторичная обмотка содержит от 15 000 до 30 000 витков тонкой медной проволоки. Вторичная обмотка находится внутри первичной обмотки. Один конец вторичной обмотки подсоединен к отрицательной клемме первичной обмотки, другой — к центральной клемме на крышке, обеспечивая выход высокого напряжения.

Для увеличения напряженности магнитного поля обмотки размещены вокруг железного сердечника. Обмотки вместе с сердечником помещены в корпус с изолирующей крышкой. Для предотвращения чрезмерного нагрева катушка заполнена трансформаторным маслом.

Основными характеристиками катушки зажигания являются сопротивление обмотки, которое индивидуально для каждой модели. Например, сопротивление первичной обмотки составляет порядка 3-3,5 Ом, вторичной обмотки — 5000-9000 Ом.Отклонение значения сопротивления обмотки от нормативного значения свидетельствует о неисправности катушки.

Работа катушки зажигания основана на возникновении высокого напряжения во вторичной обмотке, когда импульс тока проходит через низкое напряжение первичной обмотки … Когда ток течет через первичную обмотку, создается магнитное поле. При отключении тока магнитное поле индуцирует ток высокого напряжения во вторичной обмотке, который выводится через центральный вывод катушки и с помощью распределителя подается на свечи зажигания.

Индивидуальная катушка зажигания , используемая в электронной системе прямого зажигания. Как и обычная катушка зажигания, она включает в себя первичную и вторичную обмотки. Здесь, наоборот, первичная обмотка находится внутри вторичной. Внутренний сердечник установлен в первичной обмотке, а внешний сердечник установлен вокруг вторичной.

Отдельная катушка зажигания может вмещать электронные компоненты воспламенителя. Высокое напряжение, генерируемое во вторичной обмотке, подается непосредственно на свечу зажигания с помощью наконечника, который включает в себя стержень высокого напряжения, пружину и изолирующую оболочку.Для быстрого отключения тока высокого напряжения во вторичной обмотке установлен высоковольтный диод.

Двойная катушка зажигания (другое название — двухпроводная катушка зажигания ) используется во многих конструкциях электронных систем прямого зажигания. Двойная катушка имеет два высоковольтных вывода, благодаря которым искра генерируется двумя цилиндрами одновременно. В этом случае только один цилиндр находится в конце такта сжатия. В другом цилиндре на такте выпуска на холостом ходу возникает искра.

Двухпроводная катушка зажигания может иметь разные соединения со свечами зажигания:

  • с использованием высоковольтных проводов;
  • одна свеча — прямо через наконечник, другая — с помощью высоковольтного провода.

Конструктивно две катушки с двойным выходом могут быть объединены в единый блок, имеющий собственное название — катушка зажигания четырехпроводная .

Явными признаками неисправности в системе зажигания являются отказ при попытке завести автомобиль и неправильная работа двигателя.Определить причину несложно, если знать принцип работы и возможные неисправности.

Отсоедините высоковольтные провода от наконечников свечей зажигания и установите их так, чтобы расстояние между «корнем» свечей и «массой» двигателя не превышало 2-5 мм. Затем запустите двигатель стартером, при активной работе могут периодически возникать искры красного или синего цвета, либо не появляться вовсе. Голубая искра указывает на высокое напряжение, приложенное к свечам зажигания.В этом случае необходимо проверить свечи на специальном приборе. Также неработоспособность свечей может быть вызвана обильным конденсатом на внешних частях изолятора. Если в результате проверки выясняется, что свечи в рабочем состоянии, то нужно проверить систему зажигания.


Внимательно проверьте правильность соединения проводов в гнездах крышки распределителя и катушки зажигания, а также целостность и надлежащее крепление других проводов системы зажигания.При обнаружении обожженных или проколотых участков необходимо провести комплексную замену катушки зажигания или крышки распределителя. Затем проверьте наличие высокого напряжения прямо на катушке.


Отсоедините центральный провод от распределителя и посмотрите, есть ли искра, как упоминалось ранее. Наличие высокого напряжения на центральной проводке говорит о неисправности клапана. Если на проводе нет большого потока заряда, проверьте катушку зажигания. Отложите одну часть центрального провода на расстоянии 2-3 мм от «массы» двигателя, затем отсоедините провод низкого напряжения от распределителя и легкими ритмичными движениями слегка коснитесь корпуса.Когда провод вынут из корпуса, должна выскочить искра. Если искры нет, неисправна катушка зажигания.


Если при манипуляциях с проводами высокое напряжение на катушке не пропадает, проблема в катушке зажигания или распределителе. В распределителе могут возникнуть следующие неприятности: обильное засорение или возгорание контактов выключателя, уменьшение угла замкнутого состояния контактов или трещина в конденсаторе. Активная работа катушек зажигания и конденсаторов определяется их поэтапной заменой новыми исправными деталями.Если после этого двигатель запустился нормально, значит, вы правильно определили причину поломки.


Если вы совсем недавно стали владельцем автомобиля и пока не обладаете необходимыми навыками, не лезьте под капот. Свяжитесь с профессионалами и следите за их действиями, не стесняйтесь спрашивать, уточнять и просить показать каждую деталь, ведь такие неприятности могут случиться с вами на удаленном участке трассы, где нет СТО.

Ни для кого не секрет, чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания и чтобы он заработал (если только у вас не дизель), нужны две вещи.Это бензин и искра. При отсутствии хотя бы одного из них, увы … Никуда не поедешь. Если достаточно залить бензин в бак, то с искрой все намного интереснее … Нам понадобится целая куча устройств: аккумулятор, генератор, катушка зажигания (катушка), распределитель зажигания (трамблер) , и наконец свечи. Остановимся на катушке.

Так что же такое катушки зажигания? Говоря сухим техническим языком, это импульсный повышающий трансформатор. Его основная задача — повысить напряжение.бортовая сеть (обычно 12 вольт) до напряжения, достаточного для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания. Причем импульсное напряжение. Величина пробивного напряжения колеблется от 25 до 35 тысяч вольт.
Давайте кратко рассмотрим конструкцию катушки зажигания. Это в принципе типично для всех моделей, есть лишь незначительные отличия в производительности.
Как и в любом трансформаторе, сердцем катушки является сердечник из ферромагнитной стали (17), вокруг которого намотаны первичная (4) и вторичная (5) обмотки.Все это размещено в изоляционном кожухе (2) для безопасности. Обмотки разделены изоляционной бумагой (3). Корпус катушки заполнен трансформаторным маслом, которое необходимо для охлаждения и изоляции. Первичная обмотка образована относительно небольшим количеством витков толстой проволоки. Вторичная обмотка выполнена из тонкой проволоки и может иметь от 15 до 30 тысяч витков.
Теперь давайте посмотрим, как работает катушка зажигания. Возможно, помните, еще в школе на уроке физики преподавали Закон электромагнитной индукции.«Для любого замкнутого контура …». Вспомним суть. Генерируемая электродвижущая сила (ЭДС) пропорциональна скорости изменения магнитного потока. На этом же законе основана работа катушки зажигания.

Когда через первичную обмотку протекает ток с напряжением 12 вольт, в катушке создается магнитное поле. В этом случае во вторичной обмотке появляется наведенное напряжение. При прохождении верхней мертвой точки поршня первичный контур размыкается выключателем.Мгновенно уменьшающееся магнитное поле в результате этого, согласно закону Фарадея, создает импульс высокого напряжения в первичной обмотке. А поскольку катушка представляет собой повышающий трансформатор, напряжение во вторичной обмотке увеличивается еще больше пропорционально количеству витков в обмотках. Далее этот импульс в классических системах по высоковольтным проводам через распределитель передается на свечи зажигания. Искровой разрядник замыкается разрядом и воспламеняется топливно-воздушная смесь.
Кроме классических схем зажигания есть и другие. Например, с двухискровой (двухпроводной) катушкой. Как следует из названия, эта катушка имеет два вывода высокого напряжения. Двухзаходные шпульки в основном используются в двухцилиндровых двигателях. Могут также использоваться в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания с четным числом цилиндров; достаточно увеличить количество витков. Катушка с двойной искрой подает импульс высокого напряжения на оба цилиндра одновременно, причем только один из них находится в конце такта сжатия.Вторая искра холостой ход. Описанная схема позволяет упростить систему и исключить распределитель зажигания.

Сегодня широко применяются индивидуальные (свечные) катушки зажигания. Они подходят непосредственно к свече зажигания. То есть у каждой свечи зажигания двигателя своя катушка. Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты системы и повысить надежность за счет уменьшения количества элементов (распределитель, высоковольтные провода).

Как можно проверить исправность катушки зажигания


Несмотря на то, что конструкция катушки на первый взгляд простая, неисправность катушки зажигания все же возможна.Симптомы дефектов аналогичны. Двигатель начинает работать нестабильно, «тройкой», в работе бывают сбои. Двигатель может просто не запуститься. На новых автомобилях индикатор «CHECK ENGINE» указывает на неисправность.

Раньше катушку часто проверяли по старинке «по старинке». Завернув двигатель, мы проверили наличие искры между свечами зажигания и «массой» автомобиля. В современных двигателях такие опыты могут привести к печальным последствиям. Вы можете повредить не только катушку зажигания, но и другую сложную электронику в автомобиле.
Рассмотрим наиболее частые неисправности катушек зажигания, симптомы и методы их диагностики. Например, катушка зажигания греется. В принципе, катушка должна греться, но не запредельно. При длительной эксплуатации Хотим мы того или нет, но изоляция стареет. И этот процесс характерен не только для бобин. В результате ухудшения изоляционных свойств диэлектриков в катушке увеличивается риск внутренних коротких замыканий и, как следствие, перегрева.Если температура поднимается выше 150 градусов, то, скорее всего, требуется замена змеевика.

Как проверить катушку зажигания мультиметром

Возникает вопрос: «Как проверить катушку зажигания?». С мультиметром … Это, наверное, самый доступный способ.
Давайте посмотрим, как прозвонить катушку зажигания с помощью мультиметра. Необходимо поочередно проверять сопротивление первичной и вторичной обмоток. Не помешает проверить сопротивление между выводами обмоток и корпусом.Сопротивление первичной обмотки должно находиться в пределах от 0,3 до 2 Ом, вторичной — от 6 до 15 кОм. Сопротивление между выводами обмоток и корпусом должно стремиться к бесконечности. Если значения измеренных сопротивлений обмоток отклоняются от описанных диапазонов, возможно межвитковое короткое замыкание, но если сопротивление обмотки стремится к бесконечности, это верный признак обрыва провода в витке. .

Что делать, если на катушке зажигания нет искры?

Вы сели в машину, повернули ключ зажигания в замке обычным движением, стартер старательно проворачивает маховик двигателя и… И двигатель не заводится. Что делать? Для начала предположим, что с подачей топлива все в порядке. Тогда причина банальна — искры нет. Прежде чем бегать за мультиметром, давайте определимся, катушка ли это.

Для начала нужно проверить все контакты вилки, связанные с формированием и передачей импульса напряжения, при необходимости очистить их. Проверить свечи зажигания. Они должны быть чистыми и сухими.

Если все в порядке, можно попробовать заменить катушку заведомо исправной.Колдовство с осциллографом, думаю, можно доверить автосервису.
Вы спросите: «Как отремонтировать катушку зажигания своими руками?» Мой ответ — нет. Его нужно заменить. Змеевик ремонту не подлежит.
Сколько стоит катушка зажигания? По-разному … В зависимости от марки машины. Например, для ВАЗ-1118 его можно купить за 900 рублей. Цена катушки на CHEVROLET Aveo начинается от 6 тысяч рублей. Редкие модели, такие как катушка зажигания wf72 для Porsche, могут стоить до 300 долларов и поставляться только по заказу.

Выход

В заключение хочу сказать, любите свою четырехколесную лошадь, держите систему зажигания в чистоте, а регулярное обслуживание доверяйте только квалифицированным социалистам. И он будет служить вам верой и правдой долгое время.

В этом видео показано, как проверить катушку зажигания без оборудования:

Необязательно иметь специальное автомобильное образование, чтобы понимать, что каждый элемент, составляющий структуру самого распространенного транспортного средства — автомобиля — даже самого маленького, очень важен, а при его отсутствии он может привести к катастрофе.Система зажигания не попадает в категорию исключений, и особенно ее истинное сердце — катушка. Поэтому так важно иметь представление об устройстве и принципе его работы. Об этом и пойдет речь далее.

Катушка зажигания (иначе ее еще можно назвать модульной) — один из элементов системы зажигания автомобиля, предназначенный для преобразования низковольтного типа бортовой сети в высоковольтный импульс. Возникающее в результате высокое напряжение вызывает образование искры между электродами свечи зажигания и воспламенение топливно-воздушной системы.

Обычно этот механизм представляет собой трансформатор с двумя обмотками и может использоваться во всех системах: электронных, бесконтактных и контактных. Но в зависимости от типа катушки ее устройство отличается определенными трансформациями. Рассмотрим эти типы и их структуру.

  1. В различных конструкциях электронных систем зажигания может использоваться двойная катушка. Другое его название — двухконтактный. Этот тип имеет два высоковольтных провода, которые заставляют два цилиндра одновременно генерировать искру.Причем один из цилиндров находится в конце такта сжатия, а в другом искра возникает на холостом ходу.

Этот тип может иметь более одного типа соединения со свечами зажигания. Таким образом, это можно сделать с помощью приводов, характеризующихся высоким уровнем напряжения. И так объясняется другой способ: когда одна свеча подключается напрямую через наконечник, а другая подключается с помощью упомянутого ранее высоковольтного провода.

Примечательно, что пара сдвоенных катушек может образовывать уникальный единый механизм.В то же время он получит новое название — четырехконтактный, что вряд ли стоит объяснять.

  1. Электронная система зажигания прямого типа вполне устраивает индивидуальной катушкой. Установка этого типа осуществляется в связке с зажиганием, работа которого запускается исключительно для электронного управления, при этом обязательно условие — отсутствие каких-либо механических деталей … Зажигание в такой катушке осуществляется с помощью разряда. идущий от конденсатора, поэтому эту систему называют прямой.Основная функциональная часть индивидуальной катушки состоит из витков, сделанных из медных проводов, для приема первичного напряжения и преобразования вторичной цепи. Из этого следует, что механизм этого типа включает в себя две обмотки — первичную и вторичную, причем первая находится внутри второй. Конструкция первичной обмотки отличается наличием внутреннего сердечника, а внешний сердечник расположен вокруг вторичного.

Катушка нестандартного типа может содержать компоненты воспламенителя, например, электронные.Когда во вторичной обмотке генерируется высокое напряжение, оно подается непосредственно на свечу (это делается с помощью наконечника, состоящего из стержня высокого напряжения, изолирующей оболочки и пружины). А чтобы максимально быстро отсечь ток высокого уровня напряжения во вторичной обмотке, там установлен диод, который также отличается высоким уровнем напряжения.

  1. Все три ранее упомянутые системы зажигания могут использовать общую катушку. В этом случае необходимое условие для электронного типа системы — наличие распределительного блока.

Подобно ранее описанному индивидуальному типу, этот объединяет первичную и вторичную обмотки.

Первый состоит как минимум из ста витков толстого медного провода, который был изолирован, чтобы предотвратить внезапные скачки напряжения вместе с коротким замыканием. Также первичная обмотка имеет два вывода для низковольтных характеристик, которые расположены на крышке катушки.

Что касается вторичной обмотки, то у нее гораздо большее количество витков (ограничение указано цифрой 30 000), тоже медная, но уже тонкая проволока.Примечательно, что в общем вторичная обмотка находится внутри первичной, в отличие от индивидуальной.

Основной характеристикой всех анализируемых типов является сопротивление обмоток, которое варьируется в зависимости от модели механизма. Если значение отклоняется от оптимального, то это свидетельствует о неисправности в работе катушки.

Следует также отметить, что обмотки для увеличения напряженности магнитного поля размещены вокруг сердечника из железа.И все это вместе образует конструкцию, которая помещается в корпус с изолирующей крышкой. В этом случае змеевик необходимо заполнить трансформаторным маслом — это должно предотвратить нагрев тока.

Как это работает

Принцип действия катушки зажигания основан на основных физических законах, которым учили в школе. Его можно охарактеризовать следующим образом: на первичную обмотку подается напряжение низковольтного типа. Все это создает магнитное поле. Иногда это напряжение может быть отключено выключателем, что вызывает резкое уменьшение магнитного поля вместе с образованием электродвижущей силы в витках катушки.

Если верить физическому закону об электромагнитной индукции, то величина электродвижущей силы, которая возникает таким образом, пропорциональна количеству витков в обмотке контура. Этим можно объяснить тот факт, что во вторичной катушке формируется импульс высокого напряжения, потому что там большое количество витков. Этот импульс подается на свечу зажигания. Причем для индивидуального типа этот процесс не характерен, так как он устанавливается прямо на свечу.

Именно благодаря этому импульсу, передаваемому катушкой, между электродами свечи возникает искра, которая вызывает воспламенение топливно-воздушной смеси … И в тот момент, когда возникновение этой искры уже просто необходимо, контакты в распределителе-выключателе разомкнуты. При этом обрывается цепь первичной обмотки. На центральном контакте катушки появляется высоковольтный ток, после чего он снова направляется — на контакт, напротив которого в данный момент находится ползунковый электрод.После всего этого цепь замыкается, и импульс проходит на свечу зажигания, принадлежащую одному из цилиндров.

Небольшая рекомендация: катушка не особо приемлет длительных нагрузок, поэтому зажигание лучше включать надолго, если двигатель не заводился. Это доказанный факт, реализация которого поможет максимально продлить срок действия описанного механизма.

У устаревших моделей автомобилей такие катушки были, напряжение с которых приходило сразу на все свечи через распределитель зажигания.Последний механизм оказался недостаточно надежным, и поэтому современные автомобили стали активно использовать системы с катушками индивидуального типа, принадлежащими каждой отдельной свече. В связи с этим увеличилась энергия искрения, а уровень радиопомех, создаваемых системой зажигания, наоборот, снизился. Также использование этой системы позволило распрощаться с необходимостью использования высоковольтных проводов, которые зачастую бывают ненадежными.

Мой электрический двигатель — катушки зажигания

Катушки зажигания и драйверы

Зажигание катушки — это устройства, используемые для генерации высокого напряжения, необходимого для создания искра, воспламеняющая топливо в двигателе внутреннего сгорания, и для по большей части они встречаются в старых автомобилях, грузовиках и небольших недорогих автомобилях. транспортные средства, такие как тракторы для газонов.


Рис.1: Зажигание Катушка

Для целей настоящего обсуждение, термин катушка зажигания конкретно относится к трем оконечным устройствам состоящий из двух катушек с общим соединением, которые намотанный на магнитопровод.


Рис.2: Зажигание Схема катушки

Эти устройства особенно полезны для создания очень высоких напряжений. и очень длинные дуги; к сожалению, на их можно найти в Интернете, и я надеюсь кое-что прояснить здесь.На с другой стороны, есть также много полезной информации, и я постараюсь не повторяться слишком часто. Надеюсь, это обсуждение предоставит вам достаточно информации, чтобы понять, как именно катушки зажигания работают, а также несколько идей и проектов, которые помогут вам начал.
В автомобилестроении приложения общие цепь катушки зажигания состояла из подача напряжения последовательно с механическим переключателем между ‘+’ и ‘-‘ клеммы, при этом переключатель открывается и закрывается кулачком.
Рис.3: Автомобильная промышленность Цепь приложения, переключатель замкнут

Когда кулачок замыкает выключатель, ток течет через «низкое напряжение» обмотка, которая имеет относительно мало витков, и медленно увеличивает магнитный поток в сердечнике (накапливает энергию). Когда кулачок открывается, переключатель, ток быстро уменьшается, вызывая магнитный поток в core также быстро уменьшается. Поскольку обмотка высокого напряжения (которая имеет намного больше витков, чем обмотка низкого напряжения) намотана на такой же сердечника, он видит такое же быстрое уменьшение магнитного потока.Вы можете помните, как было сказано ранее, что напряжение на обмотке задается формулой
Eq. 1: Напряжение на Обмотка с изменяющимся магнитным потоком

Где V HV является напряжение на высоковольтной катушке, Н HV — количество витков в катушке высокого напряжения, а Φ — магнитное поток в сердечнике. Поскольку напряжение катушки связано со скоростью изменения магнитного потока, и магнитный поток быстро меняется, на выводе «HV» создается большое напряжение.

Давайте посмотрим на это процесс более подробно. Сначала рассмотрим момент при котором переключатель замыкается. Справедливо предположить, что в тот момент магнитопровод будет полностью размагничен и магнитный поток будет нуль. Замыкание переключателя приведет к подаче напряжения на катушку, которое будет вызвать накопление магнитного потока со временем.

Уравнение 2: Магнитный поток В результате низкого напряжения Обмотка

Где Φ — магнитный поток в сердечнике, В LV — напряжение на обмотка низкого напряжения, а N LV — количество витков в обмотка низкого напряжения.

В определенный момент времени кулачок снова откроет переключатель, и это где все становится немного интереснее. На данный момент есть некоторое количество магнитного потока, хранящегося в магнитном сердечнике, который представляет собой некоторую накопленную энергию и поэтому не может просто исчезнуть. Скорее должен быть какой-то механизм для рассеивания этой энергии и уменьшение потока до нуля. Для этого большое отрицательное напряжение появляется на обмотке низкого напряжения, что по формуле.2 указывает на уменьшение магнитного потока с течением времени. Ключ к работа катушки зажигания заключается в том, что большой отрицательный напряжение, которое появляется на обмотке низкого напряжения, приводит к очень быстрое уменьшение потока.

С высоким напряжением обмотка на том же сердечнике, она испытает такое же быстрое уменьшение магнитного потока. Подставляя уравнение. 2, который дает изменение потока во времени в уравнение. 1, что дает напряжение обмотки высокого напряжения в зависимости от магнитного потока, даст напряжение на обмотке высокого напряжения из-за приложенного к обмотка низкого напряжения.Эта замена дает следующий результат.
Ур. 3: Трансформатор Действие между минимумом и максимумом Обмотки напряжения

Обратите внимание, что это уравнение описывает действие трансформатора, где напряжение, которое появляется на обмотке высокого напряжения, равно напряжение на обмотке низкого напряжения, умноженное на отношение витков две обмотки. Это имеет эффект умножения большого напряжения который появляется на обмотке низкого напряжения, чтобы сбросить сердечник путем соотношение витков двух обмоток.При передаточном числе витков 100: 1 и напряжение сброса на обмотке НН 300В, напряжение 30 кВ появится на обмотке высокого напряжения.
Рис.4: Автомобильная промышленность Цепь приложения, выключатель обрыв

У меня еще нет видел хорошее объяснение в другом месте относительно того, какие факторы контролировать напряжение сброса обмотки низкого напряжения. Выкинул 300 В только что чтобы обозначить проблему цифрами, но как это напряжение на самом деле определенный? Короткий ответ: когда обмотка низкого напряжения отключил напряжение на нем, и, следовательно, напряжение на нем обмотка высокого напряжения будет увеличиваться до тех пор, пока энергия не найдет куда пойти.Сведения о напряжении, при котором это происходит, путь, по которому идет энергия, и продолжительность события — все в зависимости от схемы, подключенной к катушке. Вот несколько примеры некоторых наиболее распространенных схем.

Начнем с схема, показанная на рис. 3 и рис. 4. Имеется важное упущение, которое отличает эту схему от схем, найденных в автомобилей, что резко снижает производительность схемы, так как показано. В момент, когда переключатель начинает размыкаться (как на рис.4) an на переключателе возникает возрастающий потенциал напряжения, который быстро разрушается с образованием дуги при относительно низком напряжении. Напряжение дуги затем становится силой, заставляющей магнитный поток падать, и со скоростью намного ниже, чем хотелось бы. Конечно, это приводит к выводу напряжение должно быть намного ниже, и слабая дуга (или отсутствие дуги вообще) происходит.

Рис.5: Низкая производительность От катушки зажигания из-за Выключатель дугового разряда

Фактическая схема используется в автомобильных системах зажигания включает конденсатор на переключателе, чтобы предотвратить искрение и увеличение представление.Пока переключатель замкнут, напряжение очень низкое. через него (возможно, несколько милливольт), что заставляет конденсатор полностью разрядить. В момент, когда переключатель начинает открываться, конденсатор заставляет напряжение на нем оставаться на нуле (или очень около нуля) вольт, предотвращая образование дуги. Конденсатор обеспечивает еще одну важную функцию в этой схеме, обеспечивая путь для протекания тока обмотки низкого напряжения при размыкании переключателя.

Фиг.6: Улучшено Производительность с конденсатором поперек Переключатель

Итак, как точно, кроме предотвращает возникновение дуги в переключателе, конденсатор увеличить напряжение на обмотке низкого напряжения? Когда переключатель размыкает весь ток, протекающий в обмотке низкого напряжения начинает течь через конденсатор, пока вся энергия, запасенная в индуктор перенесен на конденсатор. Уравнение для Энергия, запасенная в каждом компоненте, указана ниже.

Ур.4: Энергия, хранящаяся в А) конденсаторе и Б) Индуктор


Эти уравнения могут быть используется для оценки максимального достигнутого напряжения через обмотку низкого напряжения. Предположим, что обмотка низкого напряжения индуктивность 5 мГн, пиковый ток в обмотке низкого напряжения 5 А, индуктор не насыщается, и нам нужно 300 В на нижнем обмотка напряжения. Используя уравнение 4B, мы можем рассчитать, что 5 мГн, несущие 5 A сохраняет 62,5 мДж энергии. Если эта энергия полностью передана к конденсатору, мы можем использовать уравнение 4A, чтобы вычислить, что нам нужен емкость 1.39 мкФ до 300 В. Фактическое напряжение будет ограничено, если обмотки низкого или высокого напряжения могут создайте дугу до того, как конденсатор полностью зарядится.

Это в основном объясняет, как катушка зажигания работает в автомобиле, но есть вероятность, что большинство приложений, не предназначенных для транспортных средств, не будут включают кулачок и механический переключатель. Функция переключателя может легко быть заменен транзистором или MOSFET, но требуется некоторая осторожность в разработка схемы таким образом, чтобы не повредить что-либо из относительно деликатные полупроводниковые приборы.Я видел несколько мест в Интернете где автор объявляет полупроводниковые переключатели ненадежными для применения катушки зажигания, но это не так. Нет причин почему полупроводниковый переключатель не может надежно использоваться в этом приложении, и более вероятно, что их схема была плохо спроектирована.

Сначала посмотрите, что происходит, когда механический переключатель просто заменен на полевой МОП-транзистор. Переключатель перемещен на нижнюю сторону катушки, но это не меняет работы схемы, а просто упрощает управление затвором полевого МОП-транзистора.
Рис.7: Катушка зажигания С переключателем Mosfet

Это просто достаточно — переключатель заменен полевым МОП-транзистором (с показан корпусный диод и паразитный конденсатор), но чем он отличается от с помощью механического переключателя? Есть два основных отличия. Во-первых, Емкость полевого МОП-транзистора мала по сравнению с обычно конденсаторами. используется с механическими переключателями. МОП-транзистор 400 В 10 А может иметь емкость порядка 100 пФ, что примерно в 10000 раз меньше, чем конденсатор в более раннем автомобильном примере.Практическая Следствием этого является то, что напряжение на полевом МОП-транзисторе будет увеличиваться. намного быстрее и на гораздо более высокое напряжение, чем в автомобильной заявление. На примере 5 мГн и 5 А напряжение на MOSFET теоретически вырастет до 1,25 ГВ (1250 миллионов вольт!). очевидно, что такие возмутительные напряжения никогда не будут достигнуты. Что-то еще в цепи уступит место задолго до того, как напряжение достигли этого максимума (я смотрю на вас, MOSFET.) Другое отличие, что кажется довольно очевидным, так это то, что больше не существует механически открытие контакта.В механической системе с неконтролируемым напряжением на переключателе образуется дуга, которая рассеивает все энергия. В MOSFET такого механизма безопасности нет.

Итак, что будет в схема MOSFET? Ну есть два возможности. В лучшем случае дуга будет прыгать между две точки в цепи, которые близко друг к другу до напряжения смог подняться до уровня, при котором что-либо в цепи было поврежден. Более вероятно и более опасно то, что напряжение через полевой МОП-транзистор будет увеличиваться до напряжения пробоя и MOSFET начнет вести себя в случае, названном «лавиной».» Большой достаточное количество лавины вызовет значительный ущерб полевому МОП-транзистору или разрушит это полностью в одном кадре. Несмотря на потенциальный ущерб, многие МОП-транзисторы могут безопасно выдержать некоторый уровень лавины, и если схема спроектирована правильно, может выдерживать повторяющиеся лавины.

Ключевые параметры для разработка схемы, выдерживающей лавину обычно указаны в таблице данных MOSFET как «Лавина одиночного импульса. Энергия »и« Повторяющаяся лавинная энергия »(если полевой МОП-транзистор лавинный оценил вообще.) Эти параметры определяют максимальную энергию полевого МОП-транзистора. можно безопасно впитывать без повреждений. В таблице данных может быть указан один Энергия лавины импульса для конкретного переключателя должна составлять 500 мДж. В этом В этом случае уравнение 4B будет использоваться для вычисления количества энергии хранится в индуктивности, которая будет отключена и сравнена с значение из таблицы. Если бы это гипотетическое устройство использовалось для переключения 5 мГн, индуктивность 5 А в предыдущем примере (которая, по нашим расчетам, составляет 62,5 mJ) мы ожидаем, что коммутатор выдержит одиночную лавину.Это то же самое устройство может иметь повторяющуюся лавинную энергию 15 мДж, и в этом случае не было бы гаранта, что устройство выживет или будет работать правильно после множественных сходов лавин. В любом случае MOSFET будет поглощая энергию лавин, и может значительно нагреваться. Необходимо следить за тем, чтобы энергия лавины не превышала спецификации таблицы И что устройство будет оставаться в пределах технические характеристики температуры.

Конечно, разрешив MOSFET для работы в лавинном режиме не может быть лучший вариант, а есть и другие способы ограничить в нем напряжение опыты.Самый очевидный метод — добавить внешнюю емкость. через полевой МОП-транзистор, как и в случае с механическим переключателем. В емкость может быть рассчитана, как и раньше, для обеспечения определенного напряжения или не допускайте превышения в цепи определенного напряжения. Более надежный решение состоит в том, чтобы добавить конденсатор последовательно с резистором (обычно называется «демпфер».) Thi s позволяет поглощать энергию конденсатор рассеивается в внешнем резистор, а не MOSFET сам. Это также предотвращает сильные выбросы тока от конденсатора. через полевой МОП-транзистор при первом включении.Есть и другие виды также демпфирующие цепи, некоторые из которых различные комбинации резисторы, конденсаторы и диоды.

Те основы катушек зажигания что я хотел обсудить. Здесь несколько дополнительных страниц с более подробной информацией по нескольким предметы, связанные с катушкой зажигания.


Как Вы понимаете, что внутри вашей катушки зажигания, не разрезая ее? пополам и считая провода? Это еще одна тема, которую я видел много плохая информация о.Правильное измерение различных параметров катушка зажигания немного хитрая, но это не очень сложно, если у вас есть хорошее представление о том, как интерпретировать сделанные вами измерения.

Вот проект драйвера катушки зажигания без излишеств, основанный на простом MOSFET схема.Таблица дизайна прилагается, если вы хотите изменить ее для ваших собственных целей. Схемы, макеты печатных плат и список деталей также включены.

Этот проект несколько более сложный, чем простой проект.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2019 Шоу группа Килиманджаро. Все права защищены