Назначение катушки зажигания: что это такое, как работает и где находится в автомобиле, характеристика, схема и виды устройства

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.

Характеристика	Описание
Индуктивность	Этот параметр определяет способность КЗ накапливать электроэнергию и измеряется в Гн. Энергия, собирающаяся внутри первичного элемента устройства, является пропорциональной показателю индуктивности. Чем выше значение индуктивности, тем больше энергии сможет накопить механизм
Параметр трансформации	Определяет, как сильно КЗ может увеличить величину первичного напряжения. На первичный элемент поступает 12-вольтное напряжение от АКБ, а когда цепь размыкается, ток снизится от 6-20 ампер до 0. В результате изменения тока появляется напряжение на первичной составляющей, а параметр трансформации определяет, как сильно выросла эта величина. Данное значение определяется соотношением количества витков во вторичном и первичном устройствах
Величина сопротивления КЗ	Первичное устройство катушки обладает сопротивлением, составляющим около 0,25-0,55 Ом, а вторичное — от 2 до 25 кОм. Величина мощности образования искры, а также ее энергии обратно пропорциональны параметру сопротивления в первичной составляющей. Чем больше это значение, тем меньше величина энергии и мощности, которая образуется при подаче искры
Энергия искры	Данный параметр составляет около 0,1 джоуля и расходуется на протяжении 1,2 мс. В самой свече энергия появляется в результате образования дугового заряда при появлении пробоя между электродными элементами. Значение напряжения на деталях определяется диаметром свечи, а также зазора между электродными компонентами и материала, из которого он изготовлен. Также на эту величину влияет температура и давление в камерах сгорания ДВС, состав горючей смеси. Для эффективной работы свечей величина напряжения, образующегося в КЗ, будет в полтора раза больше напряжения, необходимого для обеспечения пробоя
Параметр напряжения пробоя	Сам пробой образуется между электродными компонентами свечи, если величина напряжения на них и пробое соответствует друг другу. Рабочий параметр определяется зазором между электродами, параметром давления в камерах сгорания, а также температурой горючего состава. При пуске ДВС на холодную данная величина должна быть больше, это позволит появиться пробою и появлению искрового разряда. Это важно, поскольку горючее, а также воздух в двигателе еще холодные
Число искр, появляющихся в минуту	Для расчета количества искр за одну минуту надо знать показатель оборотов коленчатого вала, а также число цилиндров в ДВС. Значение искр можно вычислить путем разделения количества оборотов, умноженных на число цилиндров. А полученный показатель поделить на число тактов мотора

Виды катушек зажигания автомобиля

Существует несколько разновидностей КЗ, использующихся в автомобилях. Каждый тип имеет свою схему и особенности.

Общая катушка зажигания

Такой тип устройств применяется в системах с распределительным устройством либо без него. Эта разновидность катушек является самой простой по устройству и наиболее распространенной.

Ранее общие катушки зажигания повсеместно устанавливались на все авто.

Схема общей катушки зажигания

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.

Классическая машинная КЗ Индивидуальные КЗ для каждой свечи Устройство сдвоенного типа

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: устройство, назначение

Автоликбез28 января 2018

Подаваемая в цилиндры двигателя горючая смесь воспламеняется искрой, проскакивающей в нужный момент между электродами свечи. Столь мощный искровой разряд создается электрическим импульсом высокого напряжения. Чтобы понять, как это реализовано в автомобиле, стоит изучить конструкцию и принцип работы катушки зажигания, играющей в данном процессе главную роль.

Зачем нужна катушка?

Для своевременного и полного сжигания топливовоздушной смеси в цилиндре необходимо выдержать ряд условий:

• мощность электрического разряда порядка 20 тыс. вольт;
• подача импульса на свечу при достижении поршнем верхней точки с опережением 5° оборота коленчатого вала;
• зазор между электродами – 0,8–1,0 мм.

За выполнение первого условия отвечает именно высоковольтная катушка. Общеизвестно, что напряжение бортовой сети транспортных средств составляет 12 В, на некоторых грузовиках (например, КаМАЗ) – 24 В. Подобные характеристики не подходят для уверенного искрообразования.

Чтобы создать мощную искру, пробивающую воздушную прослойку шириной 1 мм, низкое напряжение необходимо преобразовать и создать более высокий потенциал – около 20 кВ. Для этого служит высоковольтная катушка зажигания, которая работает в составе системы следующим образом:

1. Когда поршень в одном из цилиндров приближается к верхней мертвой точке (ВМТ), завершается такт сжатия.
2. Электронный блок управления, получающий информацию от датчика положения коленчатого вала, дает команду на искрообразование, отправляя сигнал размыкающему реле.
3. В режиме ожидания катушка постоянно находится под напряжением бортовой сети – 12 В. Реле по команде контроллера размыкает данную цепь и питание обмотки прекращается.
4. В момент разрыва элемент вырабатывает высоковольтный импульс, отправляемый по изолированным проводам к электродам соответствующей свечи.

Справка. Описанный алгоритм применяется на автомобилях с прошлого века. Тогда разрыв цепи питания обеспечивал кулачковый вал распределителя зажигания, размыкающий контакты механическим способом.

Отсюда становится понятно назначение катушки зажигания – образование кратковременного высоковольтного импульса, пользуясь низким напряжением от аккумуляторной батареи. Как это происходит внутри элемента, читайте в следующем разделе.

Конструкция и принцип действия

Устройство рассматриваемого элемента системы зажигания выглядит так:

• металлический сердечник подключен к основному контакту, соединяемому с центральным электродом свечи зажигания посредством высоковольтного провода;
• вокруг сердечника выполнена вторичная обмотка, состоящая из большого числа витков тонкого медного проводника с изоляцией;
• поверх вторичной обмотки предусмотрен слой диэлектрика и небольшое количество витков толстой медной проволоки – первичная обмотка;
• сердечник с обмотками помещен внутрь герметичного пластикового корпуса, наполненного трансформаторным маслом;
• обмотки подключены по последовательной схеме, 2 соединенных конца выведены на одну внешнюю клемму, два других – на отдельные контакты.

Примечание. Характеристики обмоток – толщина провода и количество витков отличаются в зависимости от марки и модели авто. Число витков первичной обмотки редко превышает 150, вторичной – 30 тыс.

К центральной клемме катушки присоединен высоковольтный провод, идущий к распределителю зажигания либо прямо на свечу. Оставшиеся контакты подключаются к минусовой клемме аккумулятора (массе) и плюсовому проводу цепи низкого напряжения.

Принцип действия повышающей катушки основан на эффекте электромагнитной индукции – создании постоянного поля вокруг сердечника. Как искрообразование реализовано на практике:

1. К первичной обмотке после включения зажигания подводится напряжение 12 В от аккумулятора. Возникает электромагнитное поле, усиливаемое железным сердечником.
2. Когда стартер проворачивает коленчатый вал и какой-либо поршень доходит до ВМТ, электроника посредством реле разрывает низковольтную цепь питания.
3. Разрыв цепи провоцирует образование кратковременного импульса внутри второй многовитковой обмотки. В этот момент напряжение на катушке зажигания достигает 20 тыс. вольт и более.
4. Ток передается на свечу, проскакивает искровой разряд и топливная смесь поджигается. Двигатель заводится.

После запуска двигателя первая обмотка питается от генератора, а вторичная непрерывно вырабатывает новые импульсы, поочередно направляемые распределителем к свечам всех цилиндров.

Виды высоковольтных элементов

Выше представлено описание простой конструкции повышающего напряжение трансформатора, обеспечивающего разрядами все цилиндры двигателя. Куда направить каждую последующую искру, определяет трамблер, он же – главный распределитель зажигания.

В современных моторах, управляемых электроникой, трамблеры не ставятся и применяются другие разновидности катушек:

• с двумя контактами высокого напряжения;
• индивидуальные.

Первый тип внешне напоминает обычный трансформатор со стальным сердечником, собранном из Ш-образных пластин. Функциональное отличие – подача импульса одновременно на 2 клеммы, подключенные к свечам двух цилиндров. Поскольку такты сжатия в них происходят в разные моменты, устройство создает искру на электродах обеих свечей. В одной камере происходит воспламенение, в другой разряд проскакивает вхолостую.

На четырехцилиндровый силовой агрегат ставится 2 двухвыводных трансформатора, образующих так называемый модуль зажигания. На многих марках автомобилей он представляет собой единую деталь, куда подключены все провода низкого и высокого напряжения.

Справка. Существует и другая схема подключения – на каждую свечу отдельный двухвыводной трансформатор, присоединенный одним изолированным проводом.

Устройство катушки зажигания индивидуального типа в корне отличается от предыдущих конструкций:

• первичная и вторичная обмотка поменялись местами – вторая находится сверху;
• габариты устройства существенно уменьшились;
• мини-катушка устанавливается прямо на центральный контакт свечи;
• высоковольтные провода отсутствуют.

Количество индивидуальных трансформаторов зависит от числа цилиндров силового агрегата – на каждую свечу ставится отдельная катушка. Преимущество данного устройства – отсутствие потерь и пробоев на участке от источника импульсов до свечных электродов, то бишь, – на бронепроводе. Второе достоинство – снижение стоимости ремонта: заменить один малый трансформатор дешевле и проще, чем весь модуль зажигания.

Принцип работы индивидуальных элементов остается неизменным – разрыв низковольтной цепи создает в многовитковой обмотке скачок напряжения, сразу передаваемый на электроды свечи зажигания. Для защиты от перегрузок в цепь включен полупроводниковый диод.

О неисправностях и способах устранения

Модули зажигания можно смело отнести к деталям длительного использования. При правильной эксплуатации минимальный ресурс элемента составляет 100 тыс. км пробега машины. Нередко повышающий трансформатор работает в течение всего срока службы транспортного средства.

В процессе эксплуатации катушки необходимо помнить о следующих моментах:

1. Причиной преждевременной поломки элемента часто становится длительный перегрев.
2. С годами свойства изоляционных материалов внутри обмоток ухудшаются. Повышается вероятность межвиткового замыкания, ведущего к перегреву и перегоранию проводников.
3. В силу особенностей конструкции высоковольтная катушка не подлежит ремонту и восстановлению. Некоторые модели можно разобрать и попытаться устранить обрыв или замыкание, но практика показывает, что надежнее и дешевле поставить новую запчасть.
4. Для нормальной работы элемента и стабильного искрообразования нужно обеспечить минимальное напряжение бортовой сети 11,5 вольт. Если из-за неисправности генератора либо разрядки аккумуляторной батареи вольтаж не достигает нормы, износ трансформатора ускоряется.
5. По той же причине уменьшается мощность искрового разряда на электродах свечей, рабочая смесь воспламеняется и сгорает хуже.
6. Пробой изоляции или обрыв высоковольтных проводов, вызывающий искрение на кузов машины, сокращает срок службы катушки. Если игнорировать неполадку в течение длительного времени, она придет в негодность.
7. Мини-катушки индивидуального типа иногда выходят из строя из-за вибрации силового агрегата. Причина – внутренний обрыв проводников.

За модулем зажигания необходимо следить, чтобы из-за неисправностей двигателя на корпус устройства не попадало горячее масло либо охлаждающая жидкость. Не держите долго включенное зажигание – при этом греется обмотка катушки и разряжается аккумулятор.

виды, устройство и принцип работы

Главным элементом системы зажигания, то есть воспламенения топливовоздушной смеси, в двигателях внутреннего сгорания является катушка зажигания или трансформатор. С ее помощью подается высокое напряжение на свечи, что приводит к возникновению искры. Если катушка неисправна, нарушается работа всей системы зажигания, двигатель может существенно снизить свою мощность или совсем перестать работать.

Принцип работы катушки зажигания

Основной задачей катушки является преобразование низкого напряжения, подаваемого от аккумулятора автомобиля (порядка 12 вольт), в высокое (до 25-30 тысяч вольт).

Иными словами, устройство типовой катушки зажигания фактически представляет собой аналог импульсного повышающего трансформатора, работа которого осуществляется следующим образом.

Схема работы катушки зажигания в автомобиле

При повороте ключа зажигания сеть замыкается, и низкое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора. Она обладает меньшим количеством витков и выполнена из толстого провода. Прохождение тока по первичной обмотке вызывает возникновение магнитного поля, в котором накапливается энергия. При прерывании цепи первичной обмотки (например, механическим прерывателем), магнитное поле создает высокое напряжение во вторичной обмотке. Она, в свою очередь, имеет большее количество витков и выполнена из тонкого провода.

Затем высокое напряжение в виде импульса поступает к распределителю, который разделяет его и подает к электродам свечей зажигания. Между электродами образуется искра, воспламеняющая топливовоздушной смесь.

Расположение катушки зажигания зависит от ее типа и компоновки моторного отсека. В современных автомобилях для каждой свечи зажигания предусмотрена своя катушка, так называемая индивидуальная. Она надевается непосредственно на свечу и устанавливается на клапанной крышке двигателя. Общие или двухвыводные катушки обычно располагаются сбоку от верхней части мотора. Основная идея заключается в том, чтобы сократить длину высоковольтных проводов. Подробнее о типах катушек ниже.

Виды катушек зажигания

Основными параметрами катушек зажигания являются следующие характеристики:

• Индуктивность первичной обмотки – способность накапливать энергию.
• Коэффициент трансформации – во сколько раз увеличивается напряжение, подаваемое от аккумулятора.
• Сопротивление обмоток. Для каждой модели есть свой диапазон, так для обмотки низкого напряжения сопротивление может быть 3-3,5 Ом, а для обмотки высокого – 5000-9000 Ом.
• Энергия образующейся искры.
• Напряжение пробоя – величина высокого напряжения катушки, при котором на электродах свечи происходит пробой воздушного зазора и формируется искра.

Наибольшее распространение получили три вида конструкций катушек зажигания: общая, индивидуальная и двухвыводная.

Классическая конструкция катушки зажигания

Общее устройство катушки зажигания

Самые простые катушки имеют две медные обмотки до 150 витков в первичной и до 30000 во вторичной. Обе обмотки изолированы, что предотвращает возникновение короткого замыкания.

Корпус представляет собой стакан с крышкой, на которую выведены контакты первичной обмотки. Вторичная обмотка расположена внутри первичной и соединена одним концом с обмоткой низкого напряжения.

Второй конец также выведен на крышку бобины и предназначен для подключения цепи, соединяющей трансформатор со свечой. Внутри обмоток находится железный сердечник, увеличивающий силу формирующегося внутри магнитного поля.

Такие конструкции на сегодняшний день практически не применяются в автомобилестроении. Однако их еще можно встретить при ремонте старых авто и других транспортных средств.

Конструктивные отличия индивидуальных катушек

Этот тип используется преимущественно в электронных системах. Принцип работы индивидуальной катушки зажигания аналогичен классической. Конструктивно она также имеет обмотки высокого и низкого напряжения, но в отличие от классической схемы, первичная находится внутри вторичной. Также, вместо одного сердечника, их два – внешний и внутренний.

Индивидуальные катушки зажигания. Компактная (слева) и стержневая (справа)

Первый находится внутри первичной обмотки, а второй – вокруг вторичной. Обмотка высокого напряжения индивидуальных катушек зажигания оснащается специальным диодом. Он отсекает токи высоких напряжений.

Индивидуальные катушки разделяют на два типа, которые отличаются конструкцией сердечника: компактные и стержневые. Последние могут объединяться в модули по четыре штуки. За один цикл индивидуальная катушка формирует одну искру, что обуславливает необходимость синхронизации всех катушек относительно распредвала двигателя.

Двухвыводные катушки зажигания

Конструкция сдвоенной (двухвыводной) катушки зажигания аналогична классической схеме, но единственным отличием является наличие двух выводов от обмотки высокого напряжения. Такая конструкция позволяет формировать искру одновременно на двух свечах (на два цилиндра двигателя). В первом из них зажигание происходит в конце такта сжатия топливовоздушной смеси, а во втором – на этапе выпуска отработавших газов (вхолостую).

Двухвыводная катушка зажигания

Такие конструкции используются в двигателях с четным числом цилиндров. Они позволяют упростить систему зажигания, а также исключить из схемы распределитель. Подключаются сдвоенные трансформаторы двумя способами:

• оба контакта соединяются со свечами высоковольтной проводкой;
• один контакт соединен наконечником (напрямую со свечой), а второй – высоковольтной проводкой.

Для четырехцилиндровых двигателей могут применяться четырехвыводные катушки, которые фактически являются системой из пары двухвыводных.

Сухие и маслозаполненные катушки

В классической конструкции катушки системы зажигания внутреннее пространство заполнено трансформаторным маслом. Это необходимо для того, чтобы под действием тока ее обмотки не перегревались. Сам корпус такой бобины изготавливается из металла, что не всегда рационально.

Поэтому в большинстве современных автомобилей используется альтернативная конструкция – «сухой» трансформатор. Она не имеет корпуса, а покрыта слоем эпоксидного компаунда, который служит одновременно и корпусом, защищающим от загрязнений и влаги, и системой охлаждения.

Помимо этого, в ряде импортных автомобилей используются комбинированные модели, объединяющие контактный коммутатор и сухую катушку или же предполагающие интеграцию катушки в распределитель.

Срок службы и неисправности катушек зажигания

Теоретически современные катушки зажигания имеют срок эксплуатации 60-80 тысяч километров пробега автомобиля. Однако реальные показатели во многом зависят от условий эксплуатации. Причин возникновения неисправностей может быть множество:

• Короткое замыкание на обмотках.
• Перегрев катушки.
• Износ в результате длительной эксплуатации или повышенной вибрации.
• Превышение времени зарядки. Чаще всего это происходит когда аккумулятор автомобиля не обеспечивает нужного уровня напряжения.
• Разгерметизация основных узлов двигателя и топливной системы.
• Повреждение корпуса.

В современных автомобилях бортовой компьютер сигнализирует о неисправности катушки включением на приборной панели индикатора Check Engine. Помимо этого, признаками нарушения работы являются:

• Отклонение сопротивления обмоток трансформатора от нормативной величины. Диагностируется при помощи тестера.
• Периодический или полный отказ одного или нескольких цилиндров двигателя, что снижает его мощность.
• Ухудшение работы ДВС при холодной (морозной) погоде или при высокой влажности воздуха.
• Отказ в работе двигателя при резком нажатии на педаль газа.
• Слабый разгон автомобиля.

Из-за особенностей конструкции ремонт катушек зажигания невозможен, и при

Катушка зажигания: устройство, принцип работы и признаки неисправности

Катушка зажигания – второй элемент в последовательности системы зажигания двигателя автомобиля. Работа катушки зажигания схожа с функциями трансформатора и основана на преобразовании низковольтного напряжения от аккумуляторной (стартерной) батареи автомобиля, в высоковольтное напряжение, генерируемое для свечей зажигания, вследствие чего происходит воспламенение воздушно-топливной смеси.

Устройство катушки зажигания

Состоит катушка из первичной и вторичной обмоток, железного сердечника и корпуса с изоляцией. На сердечнике, набранном из тонких металлических пластин, намотаны две обмотки из толстой и тонкой медной проволоки.

Принцип работы катушки зажигания аналогичен работе трансформатора. При подаче напряжения на цепь первичной обмотки в катушке создается магнитное поле. Вторичная обмотка катушки зажигания самоиндуцируется и генерирует напряжение. Трансформированное напряжение подается на свечи зажигания через распределительное устройство, а высоковольтный разряд продолжается, пока созданная катушкой энергия не будет истрачена.

Разновидности катушек

На сегодняшний день существует достаточное количество типов катушек зажигания, которые можно устанавливать как на старые отечественные автомобили с карбюраторными двигателями, так и на более современные автомобили с непосредственным впрыском топлива.

Корпусные катушки зажигания устанавливаются на автомобили с механическим распределением зажигания, где распределитель, вращаясь, подает высоковольтное напряжение на каждую свечу зажигания в определенной последовательности. Такой способ коммутации и распределения напряжения не применяется в современном автомобилестроении из-за малых сроков службы и низкой надежности.

Катушка с электронным распределением зажигания, или распределяющая катушка, не требует для своей работы дополнительно контактного каскадного прерывателя, ведь с развитием технологий в микроэлектронике стала возможной интеграция такого прерывателя зажигания в саму катушку. Такая катушка подойдет для автомобилей с механическим распределением зажигания.

Двухискровая катушка зажигания позволяет генерировать напряжение для свечей одновременно в двух цилиндрах двигателя за один оборот коленчатого вала, при этом согласование между системой зажигания и распределительным валом не требуется. Такие катушки целесообразно применять только в двигателях с четным количеством цилиндров, например, для двигателя с четырьмя цилиндрами понадобится две катушки, с шестью — три, соответственно, с восьмью — четыре.

Двухискровая катушка зажигания

«Интеллектуальная» штекерная катушка зажигания является одноискровой и устанавливается прямо на каждую свечу зажигания. Конструкция и функциональные характеристики такой катушки позволяют отказаться от применения в системе высоковольтных проводов, но при этом необходимы соединительные зажимы (клеммы), рассчитанные на высокое напряжение. За счет своей компактности эти катушки применяют в автомобилях с малым объемом свободного подкапотного пространства, но компактный — не значит малоэффективный. Штекерная катушка может запросто конкурировать со своими собратьями.

Устройство штекерной катушки зажигания

Достоинствами катушки являются:

1. Наиболее широкий диапазон настройки угла опережения зажигания.
2. Диагностика пропусков зажигания с первичной и вторичной обмоток.
3. Искрогашение во вторичной цепи с помощью высоковольтного диода.

Применяются такие устройства для двигателей с любым числом цилиндров, однако здесь строго требуется синхронизация с положением распределительного вала с помощью соответствующего датчика.

Неисправности катушек и их диагностика

Катушка зажигания – довольно-таки надежный элемент системы, но и её не обходят стороной всяческие неисправности, зачастую связанные с несоблюдением правил эксплуатации. Рассмотрим часто встречающиеся признаки неисправности катушки зажигания:

• Неустойчивые обороты двигателя на холостом ходу.
• Провалы двигателя при резком открытии дроссельной заслонки.
• Загорелся «Чек».
• Отсутствует искра.

В первую очередь, при возникновении поломки системы зажигания, следует визуально осмотреть катушку и найти трещины, обугленности, а так же проверить её температуру и влажность. Если греется катушка зажигания, то это может свидетельствовать о том, что произошло межвитковое замыкание и устройство подлежит замене. Повышенная влажность в месте, где находится катушка зажигания, так же может сказаться на работе двигателя. Если катушка сухая, без трещин, копоти и не горячая, но неисправность в системе все же присутствует, необходимо провести её диагностику.

Если автомобиль не заводится, то есть прокручивается стартер, но двигатель не подхватывает зажигание, это может означать, что нет искры с катушки зажигания.

1. Как проверить катушку зажигания на работоспособность для бесконтактной системы распределения зажигания? Необходимо отсоединить высоковольтный провод, расположенный по центру распределителя зажигания и расположить этот провод на расстоянии примерно 5 миллиметров от металлического корпуса двигателя. Затем прокручиваем стартером коленчатый вал двигателя и наблюдаем за наличием искры в зазоре между контактной частью высоковольтного провода, который отсоединили от распределителя, и корпусом двигателя (масса).
2. В контактной системе зажигания из этой процедуры исключается прокручивание коленчатого вала стартером, а именно: снимаем крышку распределителя зажигания и устанавливаем контакты прерывателя напряжения в замкнутое состояние. Затем включаем зажигание рычажком прерывателя, размыкаем и замыкаем контакты. Наличие при этом искры в зазоре между проводом и массой говорит нам об исправной работе катушки зажигания.

Если диагностика катушки зажигания выявила отсутствие искры, то нужно проверить сопротивление катушки зажигания. Для этого потребуется обычный мультиметр, или омметр и технический паспорт на катушку, где можно посмотреть её параметры, включая сопротивление обмоток. Перед тем, как проверить катушку зажигания, отсоединяем все провода и поочередно замеряем сопротивление обеих обмоток, при этом сопротивление первичной обмотки должно быть меньше, чем у вторичной. Если в ходе измерений выяснилось, что сопротивление обеих обмоток соответствует заводским параметрам, а при проверке «на искру» этой самой искры не было, то можно сделать вывод, что произошел пробой изоляции между витками и корпусом.

Замена катушки зажигания

В случае неисправности катушки и невозможности её восстановления, она подлежит замене. Можно купить точно такую же оригинальную, а можно подобрать аналогичную, при этом их характеристики не должны отличаться более чем на 20-30 процентов, а так же иметь одинаковое крепление и конструктивное исполнение. Например, для отечественных автомобилей ВАЗ-2108 — 2109 с электронными катушками 27.3705 от отечественного производителя, подойдут не сильно отличающееся по параметрам катушки 0.221.122.022 фирмы «Bosch». В этом случае разброс параметров составит от 10 до 15%.

Подводя итог можно отметить, что при написании статьи использовалась реальная информация о проблемах, с которыми сталкивался каждый водитель. Все катушки практически не отличаются друг от друга по принципу действия, но не все из них взаимозаменяемы, например, катушки с механическим распределением зажигания не сможет работать с бесконтактным распределением и наоборот.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Катушка зажигания: устройство, принцип работы, виды

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

Что такое катушка зажигания и для чего она нужна?

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

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

Схема системы зажигания

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

Схема работы системы зажигания с катушкой

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

Устройство катушки зажигания

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

Устройство простейшей катушки зажигания

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

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

Виды и устройство катушек зажигания

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

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

   Устройство общей катушки зажигания

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

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

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

   Устройство индивидуальной катушки зажигания

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

Катушки зажигания реечного (секционного) типа

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

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

Принцип работы катушек зажигания

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

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

Работа катушки зажигания

Частые неисправности

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

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

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

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

Советы по эксплуатации и проверке

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

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

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

Заключение

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

как работает, как проверить, какие бывают

На чтение 5 мин. Просмотров 633 Опубликовано 22.05.2020

Катушка зажигания является частью системы зажигания автомобиля. Она преобразует напряжение аккумулятора 12 вольт в высокое напряжение, чтобы создать искру в свече зажигания. Искра зажигает воздушно-топливную смесь в цилиндрах двигателя.

Большинство современных автомобилей имеют индивидуальную (штекерную) катушку зажигания на цилиндр. Обычно она устанавливается прямо над свечой зажигания, как на этом двигателе ВАЗ на фотографии.

 

В некоторых автомобилях катушки зажигания всех цилиндров объединены в один пакет катушек. В старых автомобилях с распределителем (трамблёром) для всех цилиндров используется одна катушка. Посмотрите этот пример двигателя с одной катушкой зажигания:

Устройство

Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками — первичной и вторичной. Внутри обмоток находится стальной сердечник, а снаружи — изолированный корпус.

На первичную обмотку подаётся 12 вольт. Она намотана толстым медным проводом и насчитывает 100–150 витков. Вторичная обмотка располагается снаружи первичной. Она имеет 15000–30000 витков тонкой медной проволоки.

Во вторичной обмотке наводится импульсное напряжение до 45 000 вольт, которое подаётся на свечи зажигания.

Такое устройство характерно как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки.

Виды катушек зажигания

Строение катушек разных моделей автомобилей может отличаться. Рассмотрим несколько различных видов.

По принципу работы катушки зажигания можно разделить на два основных вида: одноискровые и двухискровые.

• Одноискровая технология — для каждой свечи зажигания устанавливается своя катушка.
• Двухискровая технология — одна катушка зажигания управляет воспламенением смеси в двух цилиндрах.

В зависимости от строения и особенностей работы выделяют четыре типа катушек зажигания.

1. Катушка зажигания с распределителем. В современных автомобилях такие катушки зажигания уже не используются. Однако их всё ещё можно встретить в старых автомобилях, где они использовались до 1990-х годов. Такие катушки создают импульс высокого напряжения, который проходит через провод зажигания к механическому распределителю зажигания (трамблёру). Он в свою очередь передает импульс высокого напряжения на соответствующий провод зажигания, через который напряжение подается на нужный цилиндр.
2. Модуль зажигания. Модуль зажигания состоит из нескольких катушек зажигания, которые создают импульсы высокого напряжения для свечей. Эти импульсы подаются к свечам через соответствующие высоковольтные выводы и провода зажигания. Бывают одноискровые и двухискровые модули зажигания.
3. Индивидуальная катушка зажигания. Индивидуальные (штекерные) катушки зажигания не требуют использования высоковольтных проводов. Они устанавливаются непосредственно на свечи зажигания, при этом импульс высокого напряжения создается прямо на свече. Преимущество такого решения — отсутствуют потери напряжения в проводах. Кроме того, эта компактная конструкция позволяет экономить место, что особенно важно для современных автомобилей.
4. Система («рейка») катушек зажигания. Этот вид состоит из нескольких катушек, объединённых в едином компактном корпусе.

Неисправности катушки зажигания

Во многих автомобилях катушки зажигания часто выходят из строя. Симптомами плохой катушки зажигания являются тряска двигателя, отсутствие тяги (пропуски зажигания) или остановка двигателя.

На приборной панели будет мигать или постоянно гореть индикатор Check Engine. В автомобилях с одной катушкой зажигания или пакетом катушек неисправность приведет к тому, что двигатель не запустится.

Часто катушки зажигания выходят из строя после попадания воды в отсек двигателя. Часто катушки выходят из строя, если свечи зажигания не заменялись в течение длительного времени. Это связано с тем, что старая свеча зажигания имеет больший зазор и более высокое сопротивление, что увеличивает нагрузку на катушку зажигания.

В некоторых автомобилях вождение с неисправной катушкой зажигания может повредить каталитический нейтрализатор или даже блок управления двигателя (ЭБУ).

Меры предосторожности

Катушка зажигания создает очень высокое напряжение, которое опасно для вашего здоровья. При работе с компонентами зажигания соблюдайте меры предосторожности, приведенные в руководстве по обслуживанию вашего автомобиля.

Первым шагом при проверке или замене катушки зажигания является отсоединение отрицательного провода аккумуляторной батареи.

Как проверить катушку зажигания

Сначала нужно проверить блок управления двигателя на наличие кодов неисправностей. Это можно сделать с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Код неисправности может указывать на то, в каком цилиндре или на какой катушке произошел сбой. Например, код P0301 означает, что пропуски зажигания в первом цилиндре. Код P0351 говорит о неисправности в цепи катушки зажигания «A» (цилиндр 1).

После считывания кодов неисправности необходимо проверить соответствующую катушку зажигания, следуя инструкции по обслуживанию.

Обычно проверка катушки включает в себя измерение сопротивления между конкретными клеммами. Если сопротивление не соответствует техническим характеристикам, катушку зажигания нужно заменить.

Иногда, чтобы определить неисправную катушку зажигания, можно попытаться заменить её на заведомо исправную с другого цилиндра, чтобы проверить, перемещаются ли пропуски зажигания вместе с катушкой или остаются в том же цилиндре.

Например, с кодом P0302 (пропуски в цилиндре 2) можно поменять местами катушки зажигания цилиндра 2 и цилиндра 3 и запустить двигатель на короткое время. Если код неисправности изменяется с P0302 на P0303 (пропуски зажигания в цилиндре 3), катушка зажигания, которая изначально находилась в цилиндре № 2, неисправна.

Катушки зажигания также рекомендуется заменять, если на них есть трещины, следы искрения или другие повреждения, которые могут вызывать замыкание.

Замена катушки зажигания

Неисправная катушка зажигания не подлежит ремонту, её нужно менять. В большинстве автомобилей с 4-цилиндровым или 6-цилиндровым двигателем замена катушки зажигания — простая и недорогая работа.

В некоторых двигателях V6 для получения доступа к задним катушкам зажигания необходимо снять впускной коллектор (например, Ford Edge, Ford Escape V6, Nissan Murano, Toyota Camry V6). Это требует больше труда и затрат. В подобных случаях, чтобы предотвратить будущие проблемы, автомеханик может порекомендовать заменить все три задние катушки зажигания.

Когда одна из катушек зажигания выходит из строя, рекомендуется также заменить все свечи зажигания, если они не менялись в течение долгого времени. Новые свечи помогут катушкам зажигания работать дольше.

Катушка классической системы зажигания

Назначение

Катушка зажигания используется как высоковольтный повышающий трансформатор — накопитель электрической энергии в индуктивности, для создания на электродах свечи зажигания дугового разряда, продолжительностью 1-3 мс.

Принцип работы катушки зажигания

Рис. Катушка зажигания в разрезе: 1 — изолятор; 2 — корпус, 3 — изоляционная бумага, 4 — первичная обмотка, 5 — вторичная обмотка, 6 — клемма вывода первичной обмотки (обозначения: «1», «-«, «К»), 7 — контактный винт, 8 — центральная клемма высокого напряжения, 9 — крышка, 10 — клемма питания (обозначения: «+Б», «Б» «+», «15»), 11 — контактная пружина, 12 — скоба, 13 — наружный провод, 14 — сердечник.

На рисунке приведено изображение катушки зажигания в разрезе и одна из схем соединения обмоток. Повторим, изложенное ранее: катушка — это трансформатор с двумя обмотками намотанными на специальный сердечник.

Вначале намотана вторичная обмотка тонким проводом и большим количеством витков, а сверху на нее намотана первичная обмотка толстым проводом и небольшим количеством витков. При замыкании контактов (или другим способом) первичный ток постепенно нарастает и достигает максимального значения, определяемого напряжением аккумуляторной батареи и омическим сопротивлением первичной обмотки. Нарастающий ток первичной обмотки встречает сопротивление э.д.с. самоиндукции, направленное встречно напряжению аккумуляторной батареи.

Когда контакты замкнуты, по первичной обмотке протекает ток и создаёт в ней магнитное поле, которое пересекает и вторичную обмотку и в ней индуцируется ток высокого напряжения. В момент размыкания контактов прерывателя как в первичной, так и во вторичной обмотках наводится э.д.с. самоиндукции. Согласно закону индукции вторичное напряжение тем больше, чем быстрее исчезает магнитный поток, созданный магнитотоком первичной обмотки, чем больше отношение чисел витков и тем больше первичный ток в момент разрыва.

Такая конструкция характерна при построении систем зажигания с использованием контактов прерывателя. Ферромагнитный сердечник может насыщаться первичным током, что приводило бы к уменьшению накапливаемой в магнитном поле энергии. Для уменьшения насыщения используют разомкнутый магнитопровод. Это позволяет создавать катушки зажигания с индуктивностью первичной обмотки до 10 мГн и первичном токе 3-4 А. Выше ток нельзя использовать т.к. при этом токе может начаться обгорание контактов прерывателя.

Если в катушке индуктивность Lk = 10 мГн и ток I = 4 А,то в катушке можно запасти энергии W не более 40 мДж при КПД = 50 % (W = Lk * I * I/2). При некотором значении вторичного напряжения между электродами свечи зажигания возникает электрический разряд. Из-за возрастания тока во вторичной цепи вторичное напряжение резко падает до, так называемого, напряжения дуги, которое поддерживает дуговой разряд. Напряжение дуги остаётся почти постоянным до тех пор, пока запас энергии не станет меньше некоторой минимальной величины. Средняя продолжительность батарейного зажигания составляет 1,4 мс. Обычно этого достаточно для воспламенения топливовоздушной смеси. После этого дуга исчезает; а остаточная энергия расходуется на поддержание затухающих колебаний напряжения и тока. Продолжительность дугового разряда зависит от величины запасённой энергии, состава смеси, частоты вращения коленвала, степени сжатия и пр. При увеличении частоты вращения коленвала время замкнутого состояния контактов прерывателя уменьшается и первичный ток не успевает нарасти до максимальной величины. Из-за этого уменьшается запас энергии, накопленной в магнитной системе катушки зажигания и понижается вторичное напряжение.

Отрицательные свойства систем зажигания с механическими контактами проявляются при очень малых и высоких частотах вращения коленвала. При малых частотах вращения между контактами прерывателя возникает дуговой разряд, поглощающий часть энергии, а при высоких частотах вращения вторичное напряжение уменьшается из-за «дребезга» контактов прерывателя. Контактные системы за рубежом давно не применяются. По нашим дорогам ещё колесят а\м, выпущенные в 80 х годах.

Некоторые катушки зажигания работают с добавочным резистором. Функциональная схема соединения такой катушки с контактной системой зажигания приведена рядом.

Рис. Схема соединения катушки зажигания с контактной системой зажигания: 1 — свечи зажигания, 2 — распределитель, 3 — стартер, 4 — замок зажигания, 5 — втягивающее реле стартера, 6 — добавочное сопротивление, 7 — катушка зажигания.

Схема соединения обмоток катушки другая. На пусковых режимах, когда напряжение на аккумуляторной батарее падает, добавочный резистор закорачивается вспомогательными контактами втягивающего реле стартера или контактами дополнительного реле включения стартера, что обеспечивает первичной обмотке катушки зажигания рабочее напряжение 7-8 В. На рабочих режимах двигателя напряжение питания 12-14 В. Добавочные резистор наматывается обычно из константановой или никелевой проволоки. Если проволока никелевая, то такое сопротивление называют вариатором из-за изменения сопротивления от величины протекающего по нему тока: чем больше ток, тем выше температура нагрева и выше сопротивление. На повышенных частотах вращения коленвала сила первичного тока падает, нагрев вариатора ослабевает и его сопротивление уменьшается. Тж. вторичное напряжение зависит от тока разрыва в первичной цепи, то применение вариатора даёт возможность снизить вторичное напряжение при малой и повысить — при большой частоте вращения коленвала двигателя.

В транзисторных системах зажигания прерывание первичного тока осуществляется силовым транзистором. В таких системах первичный ток увеличен до 10 — 11 А. Используются катушки зажигания с низким сопротивлением первичной обмотки и высоким коэффициентом трансформации. Приведем образцы осциллограмм, снятых в исправной системе на первичной и вторичной обмотках катушки зажигания.

Рис. Осциллограмма первичной обмотки.

Рис. Осциллограмма вторичной обмотки.

Форма осциллограмм очень похожа, т.к. обмотки катушки связаны между собой трансформаторной связью (взаимной индукцией). Катушки контактно-транзисторных и транзисторных систем зажигания имеют классическую конструкцию: маслонаполненные, с разомкнутым магнитопроводом, в металлическом корпусе. Приведём некоторые данные по выпускавшимся отечественным катушкам зажигания.

Как водно из таблицы катушки зажигания отличаются количеством витков в обмотках и коэффициентом трансформации в различных системах зажигания. Конструкции катушек мало отличались.

Расположение

Под капотом на крыле или на разделительной панели между подкапотным пространством и салоном автомобиля. Иногда непосредственно на двигателе.

Неисправности катушки зажигания

Основная неисправность обрыв первичной или вторичной обмоток. Иногда от перегрева срабатывает аварийный клапан давления масла. После слива масла катушка выходит из строя. Некоторые катушки продолжают работать даже при обрыве вторичной обмотки, при этом при дросселировании наблюдаются пропуски искрообразования.

При длительной эксплуатации а\м изоляционные свойства материалов, применяемых в катушках зажигания теряют свойства и случаются высоковольтные прогары, позволяющие «уходить» части заряда на массу. При осмотре катушки зажигания такую неисправность легко обнаружить по серому следу на поверхности изолятора катушки (похож на след от простого карандаша) или чернота прогара с частично обугленной поверхностью.

Необходимо осмотреть разъем высоковольтного (ВВ) провода, выходящего из катушки зажигания. В 70% случаев там окисленная поверхность или ржавчина. В таком случае обязательно проверьте центральный высоковольтный провод. Сопротивление его должно быть не более 20 кОм. Нередкая ситуация: высоковольтный провод прозванивается, сопротивление до 20 кОм, а осциллограмма горения на всех цилиндрах одинаково неправильная. При резком дросселировании осциллограмма горения ещё сильнее искажается, наблюдается хаотичное искрообразование и только замена центрального ВВ провода приносит положительный результат.

Методика проверки

Проверку производить при подключённом автомобильном осциллографе. Формы осциллограмм такие же, как и у микропроцессорных катушек зажигания. Измерить значения сопротивлений первичной и вторичной обмототок.

Ремонт катушки зажигания

Обычно ремонт невозможен.

7 признаков неисправной катушки зажигания (и стоимость замены в 2020 г.)

Последнее обновление 13 мая 2020 г.

В этой статье мы поговорим о катушке зажигания, поэтому вы будете знать ее основные функции, симптомы плохая катушка зажигания, как проверить, а также средняя стоимость замены.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Как работает катушка зажигания

Катушки зажигания известны как компактные электрические трансформаторы.Их цель состоит в том, чтобы преобразовать низкий 12-вольтовый ток, обычно встречающийся в автомобильных аккумуляторах, в гораздо более высокое напряжение, необходимое для зажигания топлива и запуска двигателя.

У каждой свечи зажигания в автомобиле своя катушка зажигания. Катушка либо физически соединена со свечой зажигания с помощью проводов, либо располагается поверх свечи зажигания без использования проводов.

Свече зажигания требуется от 15 000 до 20 000 вольт электричества, чтобы образовалась электрическая искра, способная воспламенить топливо.Если у вас нет мощных катушек зажигания, это приведет к низкому расходу топлива или пропускам зажигания в двигателе.

Важно отметить, что неисправная катушка зажигания также может быть связана с аккумулятором низкого или слишком высокого напряжения. Это также вызовет ряд других проблем с автомобилем, и при замене его на новую батарею многие проблемы исчезнут.

Многие батареи в старых автомобилях могут просто выйти из строя с возрастом, и одним из признаков плохой батареи является то, что она не показывает как минимум 12.65 В при полной зарядке, вы знаете, что есть проблемы с аккумулятором.

Признаки неисправной катушки зажигания

Если автомобиль ведет себя периодически и создает проблемы для водителя при плавном вождении, это может указывать на неисправность катушки зажигания этого автомобиля.

Признаки неисправности или слабости катушки зажигания могут различаться в зависимости от серьезности неисправности катушки зажигания. Вот некоторые из наиболее распространенных признаков неисправности катушки зажигания.

# 1 — Обратная вспышка

Обратная вспышка, вызванная вашим автомобилем, может указывать на симптомы отказа катушки зажигания на ранних стадиях.Возгорание автомобиля происходит, когда неиспользованное топливо в цилиндрах сгорания двигателя выходит через выхлопную трубу.

Если не устранить эту проблему, это может привести к дорогостоящему ремонту. Проблема обратного зажигания обычно может быть обнаружена по выбросу черного дыма через выхлопную трубу. Запах бензина в этом дыме также может указывать на неисправность катушки зажигания.

# 2 — Низкая экономия топлива

Еще одним признаком неисправности катушки зажигания является низкая экономия топлива.Если у вашего автомобиля пробег заметно меньше, чем был раньше, это может означать, что произошла неисправность катушки зажигания.

# 3 — Пропуски зажигания в двигателе

Пропуски зажигания в двигателе будут видны в автомобиле, у которого вышли из строя катушки зажигания. Попытка запустить двигатель такого транспортного средства приведет к пропуску зажигания в двигателе, который звучит как кашель и шипение.

При движении на высоких скоростях в поведении автомобиля будут заметны рывки и плевки.Автомобиль с неисправной катушкой зажигания также будет вызывать вибрацию при движении на холостом ходу у знака остановки или светофора.

# 4 — Остановка автомобиля

Отказ катушки зажигания также может привести к остановке этого автомобиля. Это может происходить из-за нерегулярных искр, посылаемых на свечи зажигания неисправной катушкой. Ваш автомобиль может полностью выключиться, когда его останавливают, и вы, надеюсь, столкнетесь с проблемой его перезапуска.

# 5 — Рывки двигателя, резкий холостой ход, недостаточная мощность

Другой симптом — резкий холостой ход двигателя, рывки и колебания при ускорении.Будет казаться, что вашему автомобилю не хватает мощности во время движения.

# 6 — Проверка двигателя горит / код DTC

Часто на приборной панели загорается лампа проверки двигателя. Чаще всего код двигателя P0351 (катушка зажигания — неисправность первичной / вторичной цепи) появляется при сканировании с помощью автомобильного диагностического прибора.

Сканирование кода ошибки, вероятно, является самым простым способом устранения проблемы с катушкой, поэтому, если вы видите этот индикатор двигателя, возьмите сканирующий инструмент или обратитесь в ремонтную мастерскую.

# 7 — Двигатель с трудом запускается

Двигатель с трудом запускается — это симптом, который возникает, особенно если в вашем автомобиле используется одна катушка. Если катушка неисправна, значит, двигатель будет запускаться без искр внутри цилиндров.

Средняя стоимость замены катушки зажигания

Стоимость новой катушки зажигания зависит от марки и модели автомобиля. Некоторые катушки стоят всего 75 долларов, а другие — 300 долларов.Если вы сделаете замену профессионально, то затраты на рабочую силу будут составлять от 50 до 100 долларов в час.

Таким образом, вы можете рассчитывать на то, что заплатите не менее 150–200 долларов, если вы отнесете свой автомобиль в автомастерскую и попросите заменить катушку зажигания. Если вы решите обратиться в автосалон, рассчитывайте заплатить еще больше.

Читайте также: Средняя стоимость замены топливного фильтра

Как проверить катушку зажигания

Вот несколько советов по тестированию катушки зажигания в зависимости от того, являются ли они CNP (Coil-Near-Plug) или COP (Coil- On-Plug).

Катушка CNP Тип

• Чтобы провести тест катушки зажигания, сначала выключите двигатель автомобиля и откройте капот. Снимите или вытащите из него провод свечи зажигания (если в вашей машине используются катушки CNP). Эти провода обычно начинаются от крышки распределителя и идут к свече зажигания. Используйте резиновые перчатки и изолированные инструменты при работе с этими электрическими компонентами, иначе вы можете получить хороший толчок.
• Теперь прикрепите новую свечу зажигания к проводу свечи зажигания (новая или старая свеча зажигания для проверки искры катушки).Используйте изолированные плоскогубцы, чтобы удерживать свечу зажигания на какой-либо металлической части двигателя так, чтобы резьбовая часть свечи касалась металла.
• Используйте инструмент для снятия предохранителей или плоскогубцы для снятия предохранителя с топливного насоса, чтобы отключить его и подготовиться к запуску двигателя. Вам может потребоваться дополнительный человек, чтобы повернуть ключ в замке зажигания, потому что вы удерживаете свечу зажигания плоскогубцами.
• После запуска двигателя обратите внимание на синие искры, образующиеся вдоль зазора свечи зажигания.Если вы видите синие искры, ваша катушка зажигания исправна.
• Если вы не видите искр или видите оранжевые искры, то это признак неисправности катушки зажигания.
• Когда вы закончите испытание, отсоедините свечу зажигания, вставьте ее обратно в отверстие, снова подсоедините к ней провода свечи зажигания и вставьте обратно предохранитель топливного насоса.

COP Coil Type

• Запустите двигатель.
• Поддерживает работу двигателя на холостом ходу.
• Откройте болт катушки зажигания номер 1, а затем потяните катушку вверх, чтобы посмотреть, как работает двигатель.

Если состояние двигателя меняется на грубый холостой ход, это означает, что катушка зажигания номер 1 исправна. Затем вы можете продолжить этот шаг с оставшимися катушками по очереди, пока не найдете виновника. Когда вы вытаскиваете неисправную катушку зажигания, состояние двигателя / холостой ход не должно измениться.

.

Как диагностировать и тестировать катушку зажигания

Катушки зажигания обеспечивают высокое напряжение, необходимое системе зажигания для зажигания свечей зажигания. Большинство двигателей с распределительной системой зажигания имеют одну катушку, но несколько импортных приложений имеют две катушки. В безраспределительных системах зажигания (DIS) используются несколько катушек зажигания. В системах с «отработанной искрой» каждая пара цилиндров имеет общую катушку. В других системах зажигания типа DIS и типа «катушка на свече» (COP) каждый цилиндр или свеча зажигания имеет свою индивидуальную катушку.

Катушка зажигания выполняет роль трансформатора высокого напряжения. Он увеличивает первичное напряжение системы зажигания с 12 до тысяч вольт.

Фактическое напряжение зажигания, необходимое для создания искры в межэлектродном зазоре свечи зажигания, зависит от ширины зазора, электрического сопротивления свечи зажигания и проводов свечи, воздушно-топливной смеси, нагрузки на двигатель и температуры окружающей среды. свечу зажигания. Требуемое напряжение постоянно меняется и может варьироваться от 5000 вольт до 25000 вольт и более.Некоторые системы могут выдавать до 40 000 вольт при пиковой нагрузке.

КАК РАБОТАЕТ КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ

Внутри каждой катушки зажигания есть два набора обмоток вокруг многослойного или сегментированного железного сердечника. «Первичные» обмотки, которых насчитывается несколько сотен, подключены к двум внешним клеммам низкого напряжения на катушке. Положительная (+) первичная клемма подключается к замку зажигания и аккумуляторной батарее, а отрицательная (-) первичная клемма подключается к модулю зажигания, который обеспечивает заземление.«Вторичные» обмотки, которые имеют тысячи витков, подключены одним концом к первичной положительной клемме и вторичной выходной клемме высокого напряжения в центре катушки на другом конце.

Соотношение вторичной обмотки к первичной обычно составляет около 80: 1. Чем выше коэффициент, тем выше потенциальное выходное напряжение катушки. Катушки зажигания с характеристиками обычно имеют более высокое передаточное число, чем стандартные катушки.

Когда модуль зажигания замыкает первичную цепь катушки и обеспечивает заземление, ток течет через первичные обмотки.Это создает сильное магнитное поле вокруг железного сердечника и заряжает катушку. Чтобы магнитное поле достигло максимальной силы, требуется от 10 до 15 миллисекунд.

Затем модуль зажигания размыкает заземление катушки и отключает первичные обмотки катушки. Это вызывает внезапное схлопывание магнитного поля. Энергия, запасенная в магнитном поле, должна куда-то уходить, чтобы вызвать ток во вторичных обмотках катушки. В зависимости от соотношения витков провода это увеличивает напряжение до 100 и более раз, пока не будет достаточно напряжения для зажигания свечи зажигания.

ОТКАЗЫ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Катушки зажигания

очень прочные и надежные, но могут выйти из строя по разным причинам. Тепло и вибрация могут повредить обмотки и изоляцию катушки, вызывая короткое замыкание или разрыв в первичной или вторичной обмотке. Но убийца номер один катушек зажигания — это перегрузка по напряжению, вызванная неисправными свечами зажигания или свечными проводами.

Если свеча зажигания или ее провод разомкнут или имеют чрезмерное сопротивление, выходное напряжение катушки зажигания может возрасти до точки, при которой оно прожигает внутреннюю изоляцию катушки, вызывая короткое замыкание.Изоляция многих катушек может быть повреждена, если выходное напряжение превышает 35 000 вольт. Как только это произойдет, выходное напряжение катушки может упасть, что приведет к пропуску зажигания, когда двигатель находится под нагрузкой, или катушка может перестать выдавать любое напряжение, препятствующее запуску или запуску двигателя.

Если катушка имеет напряжение аккумуляторной батареи на ее положительном выводе и заземляется, включается и выключается модулем зажигания или цепью, но не производит искры, катушка неисправна и ее необходимо заменить.

СОВЕТ: Если модуль зажигания выходил из строя более одного раза, это может быть связано с неисправной катушкой зажигания. Внутренняя дуга или короткое замыкание в катушке может привести к перегрузке и повреждению схемы внутри модуля зажигания.

ДИАГНОСТИКА КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Отказ катушки в системе зажигания распределителя влияет на все цилиндры. Под нагрузкой двигатель может не запуститься или сильно пропустить зажигание. Пропуски зажигания также могут переходить от цилиндра к цилиндру.Но на двигателе с системой зажигания без распределителя (DIS) или системой зажигания с катушкой на свече (COP) отказ одной катушки повлияет только на один цилиндр (или два цилиндра, если это система отработанной искры DIS, в которой два цилиндра являются напротив друг друга в порядке срабатывания разделяют одну и ту же катушку).

Если ваш двигатель работает с перебоями (пропуски зажигания) и горит индикатор проверки двигателя, используйте считыватель кодов или диагностический прибор для проверки кодов пропусков зажигания.

На двигателях 1996 года и более новых с OBD II и обнаружением пропусков зажигания при отказе катушки обычно устанавливается код пропуска зажигания P030X, где «X» — это номер цилиндра, в котором возникают пропуски зажигания.Код пропуска зажигания P0301, например, говорит о пропуске зажигания в цилиндре №1. Но код пропуска зажигания может быть вызван проблемой зажигания, проблемой с топливом или проблемой сжатия, поэтому не спешите с выводами, поскольку предполагайте, что пропуск зажигания означает неисправную катушку, свечу зажигания или провод свечи. Также это может быть неисправный инжектор или утечка компрессии (погнутый или сгоревший клапан).

Если катушка закорочена или разомкнута, код также может быть установлен для катушки на этом цилиндре. Если кода нет, вы должны измерить первичное и вторичное сопротивление катушки с помощью цифрового омметра.Также следует снять и осмотреть свечу зажигания. Проверьте искровой промежуток и посмотрите на отложения на свече, чтобы убедиться, что пропуски зажигания вызваны отложением нагара или масла. Также проверьте штекерный провод (если он есть), чтобы убедиться, что сопротивление провода находится в пределах технических характеристик.

Если катушка, свеча зажигания и провод свечи в порядке, пропуски зажигания могут быть из-за грязной или мертвой топливной форсунки (проверьте сопротивление форсунки и подачу напряжения и используйте индикатор NOID, чтобы проверить наличие импульса от PCM. схема драйвера.Если с инжектором все в порядке, выполните проверку компрессии, чтобы увидеть, есть ли в цилиндре неисправный клапан или протекающая прокладка головки.

ПРИМЕЧАНИЕ : Если двигатель с системой зажигания COP запускается нормально, но не запускается из-за отсутствия искры, проблема не в одной или нескольких неисправных катушках. Более вероятно, что неисправность заключается в неисправном датчике положения коленчатого вала или распределительного вала, проблеме подачи напряжения на катушки в цепи зажигания, неисправном модуле зажигания (если используется) или неисправной цепи драйвера катушки зажигания в PCM.

Разрез зажигания «катушка-свеча» на двигателе Cadillac Northstar.

КАК ПРОВЕРИТЬ КАТУШКУ ЗАЖИГАНИЯ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Никогда не отсоединяйте провод вилки или выходной провод высокого напряжения катушки, чтобы проверить наличие искры. Помимо риска серьезного удара током, открытый провод вилки или провод катушки увеличит требуемое напряжение на катушке до точки, где это может привести к повреждению катушки. Единственный безопасный способ проверить наличие искры — использовать тестер свечей зажигания.

Если есть подозрение на неисправность катушки, измерьте первичное и вторичное сопротивление катушки омметром. Если какой-либо из них не соответствует техническим требованиям, необходимо заменить катушку.

Катушка

A может быть легко протестирована с помощью цифрового омметра импеданса 10 мегаом. Обратитесь к сервисной информации производителя транспортного средства для получения технических характеристик теста катушки, поскольку значения могут варьироваться в зависимости от приложения.

Для проверки катушки зажигания подключите два измерительных провода омметра к первичным клеммам катушки (+ и -).Большинство катушек должны показывать от 0,4 до 2 Ом. Нулевое сопротивление указывает на короткое замыкание катушки, а высокое значение сопротивления указывает на разомкнутую катушку.

Вторичное сопротивление измеряется между положительной (+) клеммой и клеммой высокого напряжения. Новые катушки с сегментированной конструкцией сердечника обычно показывают сопротивление от 6000 до 8000 Ом, в то время как другие могут показывать до 15000 Ом.

На катушках, отличных от консервных, первичные выводы могут быть расположены в разъеме или даже под катушкой.Обратитесь к изготовителю автомобиля служебная информация о расположении клемм и процедурах проверки катушек зажигания.

Катушка зажигания Ford DIS V6. Обратите внимание, что клеммы находятся в разъеме проводки катушки.

Другой метод проверки катушки зажигания

Еще один способ проверить катушку зажигания — использовать «искровой тестер». Вы можете найти недорогие тестеры искры на ebay или в большинстве магазинов автозапчастей. Встроенный тестер искры устанавливается между катушкой зажигания на свече и свечой зажигания.При выключенном двигателе отсоедините катушку от свечи зажигания, подсоедините один конец прибора для проверки искры к верхней части свечи зажигания, а другой конец подсоедините к выходу катушки. Тестер искры с длинным зондом необходим для катушек типа карандаша, которые надеваются на свечу зажигания, и для свечей зажигания, которые утоплены глубоко в головке цилиндров.

После установки искрового прибора запустите двигатель. Если индикатор на искровом тестере мигает, катушка вырабатывает напряжение зажигания, и цепь, которая управляет катушкой, также работает.Если двигатель пропускает зажигание, свеча зажигания может быть загрязнена, треснула или закорочена. Отсутствие вспышки означает либо неисправную катушку, либо неисправную цепь управления катушкой. Проверьте соединитель проводки катушки, чтобы убедиться, что он не ослаблен или не корродирован. Плохой соединитель проводки может помешать срабатыванию хорошей катушки.

Стендовые испытания катушки зажигания

В некоторых магазинах автозапчастей есть стенд для испытаний катушек зажигания, который может имитировать работающий двигатель для проверки работы катушки и ее выходной мощности. Тест позволит проверить, нормально ли работает катушка.Если ваша катушка проходит все тесты, но у вашего двигателя пропуски зажигания, проблема, скорее всего, в плохой свече зажигания, плохом разъеме проводки на катушке или плохом модуле управления зажиганием или PCM. Если катушка не проходит какую-либо часть теста, вам понадобится новая катушка.

ПЛОХАЯ КАТУШКА МОЖЕТ ПОВРЕДИТЬ PCM

Короткое замыкание, которое снижает нормальное сопротивление в первичных обмотках, позволит чрезмерному току протекать через катушку, что может повредить схему драйвера PCM.Это также может снизить выходное напряжение катушки, что приведет к слабой искре, затрудненному запуску, колебаниям или пропускам зажигания под нагрузкой или при ускорении.

Аномально высокое сопротивление или обрыв в первичной обмотке катушки обычно не повреждают схему драйвера PCM, но уменьшают выходное вторичное напряжение катушки или вообще убивают его.

Короткое замыкание, уменьшающее сопротивление вторичных обмоток катушки, также приведет к слабой искре, но не повредит схему драйвера PCM.

Обрыв или сопротивление во вторичной обмотке катушки выше нормы также вызовет слабую искру или отсутствие искры, а также может повредить схему драйвера PCM из-за индукции обратной связи через первичную цепь.

Катушка зажигания DIS и стержневая катушка для системы зажигания «катушка на свече».

ЗАМЕНИТЕ КАТУШКУ ЗАЖИГАНИЯ

Запасная катушка должна быть такой же, как и оригинальная (если вы не модернизируете систему зажигания с помощью катушки с более высокой выходной мощностью).

При замене змеевика разъемы следует очистить и проверить на предмет коррозии или ослабления, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение. Коррозия может вызвать сопротивление, прерывистую работу или нарушение целостности цепи, что может способствовать отказу компонентов. Также рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на разъемы катушек, которые надеваются на свечи зажигания, чтобы свести к минимуму риск искрового пробоя, вызванного влажностью. В двигателях грузовиков Ford с катушками зажигания COP загрязнение влаги, вызывающее коррозию, является основной причиной выхода катушек из строя.

Если двигатель постоянно выходит из строя, катушки могут работать слишком тяжело. Основной причиной может быть высокое вторичное сопротивление (изношенные свечи зажигания или чрезмерный зазор свечи зажигания) или, в редких случаях, состояние обедненного топлива (грязные форсунки, утечка вакуума или негерметичный клапан рециркуляции ОГ).

На двигателях с большим пробегом и зажиганием COP новые свечи также должны быть установлены, если катушка вышла из строя, если оригинальные свечи являются обычными свечами с пробегом более 45000 миль, или долговечными платиновыми или иридиевыми свечами с пробегом более 100000 миль. ,

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

---

Другие статьи по зажиганию:

Катушки зажигания (системы с несколькими катушками)

Проверьте свои знания: Викторина по системе зажигания

Технология свечей зажигания

Зачем нужно заменять свечи зажигания

Провода свечей зажигания

Анализ пропусков зажигания

Свечи зажигания и характеристики зажигания

Системы зажигания распределителя

Системы зажигания без распределителя

Системы зажигания с катушкой над свечой

Двигатель не запускается, нет искры

Диагностика двигателя, который не запускается и не проворачивается

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше Carley Automotive Technical Статьи

---

Mitchell 1 DIY инструкции по ремонту

---

,

Как проверить катушку зажигания свечи зажигания

Катушка зажигания — жизненно важный компонент современной системы управления двигателем. Практически во всех производимых сегодня автомобилях используются катушки зажигания, которые служат источником искры для свечей зажигания двигателя. Катушка зажигания — это индукционная катушка, которая является частью вторичной системы зажигания автомобиля. Он использует электромагнитную индукцию для преобразования двенадцати вольт автомобиля в несколько тысяч вольт, необходимых для создания искры, достаточно мощной, чтобы перепрыгнуть через зазор свечи зажигания.

В зависимости от конструкции производителя, в некоторых автомобилях используется одна или две катушки зажигания, отвечающие за зажигание нескольких свечей зажигания, иногда через кабели зажигания с низким сопротивлением. В других конструкциях будет использоваться одна катушка зажигания для каждой свечи зажигания, которая закреплена болтами прямо над свечами зажигания.

Хотя назначение и работа катушек зажигания относительно просты и пассивны по своей природе, на самом деле они являются жизненно важным компонентом эффективной работы двигателя, а их неисправность может вызвать всевозможные проблемы.Неисправная катушка зажигания может проявляться по-разному, от заметного снижения мощности и расхода топлива до серьезных пропусков зажигания в двигателе, которые иногда могут сделать автомобиль непригодным для движения. Из-за своего расположения (часто прямо на двигателе) катушки зажигания подвергаются суровым условиям высокой температуры и вибрации при работе двигателя.

Со временем они могут перегореть или развить повышенное электрическое сопротивление, которое может привести к пропускам зажигания или ослаблению искры с меньшей эффективностью, что снизит производительность.В этом пошаговом руководстве мы рассмотрим, как проверить, хороша ли катушка зажигания или нет, проверив сопротивление с помощью цифрового мультиметра.

Испытание катушки зажигания свечи зажигания за 7 шагов

Необходимые материалы:

• Базовый набор ручных инструментов (для снятия катушки зажигания), таких как защитные очки и изолированные плоскогубцы.

• Руководство по эксплуатации.

• Мультиметр цифровой.

Шаг 1. Изучите спецификации .Узнайте, какое сопротивление катушек зажигания должно соответствовать вашему автомобилю.

Эти характеристики обычно можно найти в заводском руководстве по обслуживанию автомобиля и обычно указываются как диапазон, измеряемый в «омах» (символ: Ω).

Шаг 2: Найдите катушку или катушки зажигания на вашем автомобиле . Обычно они располагаются прямо на двигателе, либо прикручиваются непосредственно к свечам зажигания, либо устанавливаются удаленно где-то наверху двигателя.

При необходимости снимите все пластиковые крышки, которые могут закрывать катушки зажигания.

Этап 3: Отсоедините жгут проводов от катушек зажигания . Удалите их с помощью ручных инструментов.

Катушки зажигания обычно очень просто снимаются, зачастую они удерживаются только одним или двумя болтами.

Шаг 4. Проверить первичную цепь зажигания катушки зажигания . Катушки зажигания имеют две цепи, которые необходимо проверить: первичную и вторичную цепи зажигания.

Подключите положительный и отрицательный выводы мультиметра к положительной и отрицательной клеммам катушки зажигания. На некоторых катушках клеммы будут явно отмечены положительным и отрицательным; у других просто два контакта или клеммы, которые расположены на разъеме.

Большинство катушек зажигания должны иметь сопротивление первичной обмотки от 0,4 до 2 Ом; тем не менее, обратитесь к спецификациям вашего производителя для правильного чтения. Если отображается нулевое значение, это означает, что катушка зажигания имеет внутреннее короткое замыкание в первичной обмотке и ее необходимо заменить.Чтение по спецификации сигнализирует, что катушка зажигания разомкнута, что также указывает на необходимость замены катушки.

Шаг 5. Проверить вторичную цепь катушки зажигания . Подключите мультиметр к положительной клемме или контакту катушки, а также к клемме высокого выходного сигнала, идущей к свече зажигания.

У большинства катушек зажигания сопротивление вторичной обмотки должно быть где-то между 6000 и 10 000 Ом; однако правильный диапазон см. в спецификациях производителя.Если отображается нулевое значение, это означает, что в катушке произошло короткое замыкание и ее необходимо заменить, а чрезмерное значение означает, что катушка разомкнута и ее также необходимо заменить.

Шаг 6: При необходимости повторите процедуру . Выполните шаги 4 и 5 для проверки каждой отдельной катушки, если в вашем автомобиле их больше одной. Убедитесь, что все катушки зажигания работают правильно.

Шаг 7: Установите катушки зажигания на место, при необходимости заменив их .После проверки всех катушек зажигания замените все неисправные катушки, а остальные установите на автомобиль.

Не забудьте повторно подключить все электрические разъемы и установить на место все крышки двигателя или другие детали отделки, которые могли быть сняты.

Катушки зажигания

являются очень важной частью системы зажигания и могут существенно повлиять на производительность двигателя, если они не работают должным образом. Неисправная катушка может вызвать всевозможные проблемы, и их проверка гарантирует, что ваш автомобиль будет продолжать работать в отличном состоянии.Если у вас возникли трудности с выполнением шагов по проверке катушек зажигания, обязательно обратитесь к сертифицированному механику, чтобы взглянуть на них.

,

Признаки неисправной или неисправной катушки зажигания

Катушки зажигания — это электронная система управления двигателем, которая является частью системы зажигания автомобиля. Катушка зажигания функционирует как индукционная катушка, которая преобразует 12 вольт автомобиля в несколько тысяч, которые требуются для преодоления зазора свечи зажигания и воспламенения топливовоздушной смеси двигателя. Некоторые системы зажигания будут использовать одну катушку для подачи искры для всех цилиндров, однако в самых новых конструкциях используется отдельная катушка для каждого цилиндра.

Поскольку катушка зажигания является компонентом, ответственным за генерирование искры двигателя, любые проблемы с ней могут быстро привести к снижению производительности двигателя. Обычно неисправная катушка зажигания вызывает несколько симптомов, которые предупреждают водителя о потенциальной проблеме.

1. Пропуски зажигания, резкий холостой ход и потеря мощности

Один из наиболее распространенных симптомов неисправности катушки зажигания — это проблемы с производительностью двигателя. Поскольку катушки зажигания являются одними из самых важных компонентов системы зажигания, проблема может привести к нарушению искры, что может быстро привести к проблемам с производительностью.Неисправные катушки могут вызвать пропуски зажигания, резкий холостой ход, потерю мощности и ускорения, а также уменьшение расхода бензина. В некоторых случаях проблемы с производительностью могут даже привести к остановке автомобиля.

2. Загорается индикатор проверки двигателя

Еще одним признаком потенциальной проблемы с катушками зажигания автомобиля является горящая лампа проверки двигателя. Неисправные катушки могут привести к проблемам с производительностью двигателя, в частности к пропускам зажигания, которые приведут к срабатыванию компьютера и загорится индикатор проверки двигателя.Индикатор проверки двигателя также будет выключен, если компьютер обнаружит проблему с сигналом или цепью катушки зажигания, например, при перегорании или коротком замыкании катушки. Горящий индикатор Check Engine может быть вызван широким спектром проблем, поэтому наличие компьютера (сканирование на наличие кодов неисправностей) [https://www.yourmechanic.com/services/check-engine-light-is-on-inspection] настоятельно рекомендуется.

3. Автомобиль не заводится

Неисправная катушка зажигания также может привести к невозможности запуска.Для автомобилей, которые используют одну катушку зажигания в качестве источника искры для всех цилиндров, неисправная катушка повлияет на работу всего двигателя. Если катушка полностью выйдет из строя, двигатель останется без искры, что приведет к отсутствию искры и невозможности запуска.

Проблемы с катушками зажигания обычно легко обнаружить, поскольку они вызывают симптомы, которые будут весьма заметны водителю. Если вы подозреваете, что катушки зажигания вашего автомобиля неисправны, обратитесь к профессиональному специалисту YourMechanic на осмотр автомобиля, чтобы определить необходимость замены каких-либо катушек.

,