Меню

Сила тока во вторичной обмотке катушки зажигания

Катушки зажигания: энергия для рождения искр

Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания бензинового двигателя производится с помощью искры, проскакивающей между электродами свечи. Электрический импульс, необходимый для возникновения искры, создается с помощью довольно простого устройства — катушки зажигания. Об этом компоненте системы зажигания пойдет речь в данной статье.

Назначение катушки зажигания

Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания бензинового двигателя производится с помощью электрической искры, генерируемой свечой зажигания. Однако создать искру достаточной силы довольно трудно, ведь бензин в смеси с воздухом — это неплохой диэлектрик, и даже короткому искровому пробою в нем возникнуть нелегко. Решить задачу можно только подачей на свечу мощного электрического импульса с напряжением в десятки тысяч вольт. А где в автомобиле взять такое напряжение, пусть даже и на короткие доли секунды?

Эта проблема решается с помощью специального устройства — катушки зажигания, или бобины. Катушка зажигания — это компонент системы зажигания автомобиля, преобразующий постоянный ток низкого напряжения (6, 12 или 24 вольта в зависимости от типа транспортного средства) от аккумулятора или генератора в короткий электрический импульс с напряжением до 35 000 вольт. Импульс от катушки подается на свечу зажигания, в ее искровом промежутке возникает искра, чем достигается поставленная цель — воспламенение топливно-воздушной смеси.

На сегодняшний день катушки зажигания применяются практически на всех автомобилях с бензиновыми двигателями или с моторами, работающими на газе. Бобины с одинаковым успехом используются как в системах зажигания традиционных схем (контактных с трамблёром, бесконтактных на тиристорах), так и в современных электронных системах зажигания. Потому что более простого, надежного и эффективного способа создать высоковольтный электрический импульс не существует.

Катушка зажигания ЗМЗ-40524 ЕВРО-3 на свечу СОАТЭ

1 030 ₽

Катушка зажигания HYUNDAI Solaris (10-),i20,i30 KIA Ceed,Cerato,Rio (11-) (1.4/1.6) MANDO

1 727 ₽

Катушка зажигания CHEVROLET Aveo (11-) (1.6) OPEL Astra J,Insignia (1.6/1.6 T/1.8) ERA

6 461 ₽

Катушка зажигания ГАЗ-24,УАЗ,ГАЗ-3307 СОАТЭ

1 180 ₽

Катушка зажигания CHEVROLET Aveo (09-) (1.4 101 л.с.),Cruze (1.8) ERA

4 322 ₽

Катушка зажигания ВАЗ-1118,2110,2170 (дв.16V) СОАТЭ

1 410 ₽

Катушка зажигания BMW 1 (E82),3 (E90),5 (E60) PEUGEOT 207,308,Partner BOSCH

1 880 ₽

Катушка зажигания ВАЗ-2115 (2111-3705010) BOSCH

3 280 ₽

Катушка зажигания OPEL Astra H,Corsa D,Vectra C,Zafira B (1.6/1.8) DELPHI

6 044 ₽

Катушка зажигания ГАЗ-3302 ЕВРО-3 (модуль) BOSCH

Устройство и принцип действия катушки зажигания

Катушка имеет довольно простое устройство. В ней имеется две цилиндрических обмотки: первичная, содержащая 100-150 витков провода большого сечения, и вторичная, содержащая несколько тысяч витков (до 30 000) провода малого сечения. Причем витки первичной обмотки расположены поверх витков вторичной обмотки. Внутри обмоток находится металлический сердечник.

Вся эта конструкция помещена в цилиндрический корпус из диэлектрика, крышка корпуса выполнена несъемной, а внутренний объем обычно заполнен трансформаторным маслом (оно обеспечивает охлаждение катушек во время работы). На крышке находится несколько контактов (обычно три): центральная клемма, с которой снимается высокое напряжение, и две боковых клеммы, на которые подается ток низкого напряжения.

В основе работы катушки зажигания лежит явление электромагнитной индукции. В сущности, катушка — это повышающий трансформатор, на первичную обмотку которого подается ток низкого напряжения, а со вторичной снимается ток высокого напряжения. Но в катушке, в отличие от обычных трансформаторов, производится преобразование коротких импульсов электрического тока, и на выходе, соответственно, также получаются электрические импульсы.

Однако, как известно, трансформатор может работать только с переменным током, а в автомобилях используется ток постоянный. Мало того, через первичную обмотку катушки также протекает постоянный ток, а значит, во вторичной обмотке ток возникнуть не может. Нет ли здесь противоречия? На самом деле все просто: катушка зажигания работает совместно с прерывателем — устройством, которое обеспечивает пульсацию постоянного тока, и подает на первичную обмотку достаточно короткие электрические импульсы. Импульс, проходя по первичной обмотке, за счет электромагнитной индукции также возбуждает во вторичной обмотке импульс. Причем пиковое напряжение электрического импульса во вторичной обмотке будет во столько же раз больше напряжения в первичной обмотке, во сколько больше витков во вторичной обмотке по отношению к первичной.

Важно отметить, что преобразование тока происходит именно в момент размыкания прерывателя, то есть — в момент отсоединения первичной обмотки катушки от аккумулятора или генератора. Напряжение в этот момент падает не моментально, а в течение некоторого (очень короткого) промежутка времени, и за это время во вторичной обмотке, за счет изменения тока в первичной обмотке, индуцируется ток высокого напряжения — этот импульс и подается на свечу зажигания.

Так как в катушке действует закон сохранения, то мощность тока во вторичной обмотке почти равна (на деле — чуть меньше) мощности тока в первичной обмотке. Это значит, что электрический импульс на выходе имеет высокое напряжение, но малый ток, а в первичной обмотке все ровно наоборот. Именно поэтому первичная обмотка выполняется из провода большого сечения (так как по ней протекают токи в десятки ампер), а вторичная обмотка — из очень тонкого провода (токи во вторичной обмотке не превышают единицы микроампер).

Часто в катушках зажигания предусмотрено добавочное сопротивление (резистор), включенное последовательно с первичной обмоткой. Этот резистор изготавливается из сплава, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры: при нагревании сопротивление увеличивается, при охлаждении — уменьшается. Добавочное сопротивление необходимо для защиты катушки на малых оборотах двигателя.

Дело в том, что при малых оборотах через первичную обмотку катушки постоянный ток проходит на протяжении довольно длительного времени, а это приводит к усиленному нагреву провода и негативно сказывается на сердечнике. Поэтому на малых оборотах резистор нагревается, его сопротивление повышается, а это приводит к снижению тока в первичной обмотке — так исключается перегрев. При повышении оборотов температура падает, сопротивление резистора снижается, и через первичную обмотку проходит более высокий ток. Во время запуска двигателя сопротивление шунтируется (то есть, замыкается проводом), и не оказывает влияния на систему зажигания.

Классификация и схемы подключения катушек зажигания

Все катушки зажигания устроены одинаково, однако существует несколько схем включения катушек в систему зажигания, и катушки, используемые в каждой схеме, имеют свои особенности. Всего можно выделить три типа катушек зажигания:

— Общая;
— Индивидуальная;
— Сдвоенная (двухвыводная или двухискровая), и ее вариант — четырехвыводная катушка.

Общая катушка зажигания. Это наиболее простой и исторически первый вариант. При такой схеме в автомобиле есть только одна катушка зажигания, вырабатываемые ею высоковольтные импульсы распределяются по свечам зажигания с помощью трамблёра или иного распределительного устройства. Данная схема широко применяется в контактной, бесконтактной и электронной системах зажигания.

Индивидуальная катушка зажигания. Это современный вариант, который находит все большее применение. В данной схеме в паре с каждой свечой зажигания работает своя катушка, чем достигается наилучшее согласование фаз газораспределения и воспламенения горючей смеси. Индивидуальные катушки конструктивно отличаются от общих, но принцип действия их одинаков. Данные катушки применяются в электронной системе зажигания. Часто такие катушки называют катушками карандашного типа (COP).

Сдвоенные (двухискровые) катушки зажигания. Как понятно из названия, эти катушки сдвоены, они позволяют получить сразу две искры в двух цилиндрах. Данные катушки иногда используются в двухтактных мотоциклетных и двухцилиндровых двигателях, такое решение позволяет избавиться от трамблёра и значительно упросить систему зажигания. Существует вариант сдвоенной катушки — счетверенная, она позволяет получить сразу четыре искры. В системах зажигания со сдвоенными (и с четверенными) катушками искры синхронно образуются в обоих цилиндрах, однако воспламенение горючей смеси происходит только в одном из них, так как второй в этот момент находится в НМТ, и воспламеняться там просто нечему.

Признаки неисправности катушки зажигания

Катушка является одним из основных компонентов системы зажигания, поэтому ее выход из строя сразу сказывается на работе двигателя. Наиболее часто поломка катушек проявляется следующим образом:

— В двигателях с общей катушкой — сложный запуск двигателя, нестабильная работа двигателя (пропуски зажигания);
— В двигателях с индивидуальными катушками — «троение» двигателя, пропуски зажигания в каком-либо из цилиндров;
— В двигателях со сдвоенными катушками — «троение», пропуски зажигания сразу в двух цилиндрах, работающих от одной катушки.

В современных двигателях, оснащенных системой самодиагностики, при неисправности катушки зажигания на приборной панели загорается индикатор «Check engine». В этом случае сканером можно легко определить код неисправности, и выяснить, какая именно катушка вышла из строя.

Однако данные признаки могут говорить о неисправности любых других компонентов системы зажигания, топливной системы и цилиндропоршневой группы. В частности, пропуски зажигания могут возникать из-за неисправностей свечей зажигания, высоковольтных проводов и трамблёра, а также из-за отсутствия необходимой степени компрессии в цилиндре. В инжекторных двигателях проблемы могут возникать из-за загрязнения или выхода из строя топливных форсунок.

Поэтому при возникновении неполадок в работе двигателя необходимо произвести диагностику катушек зажигания. В двигателях, не оснащенных системой самодиагностики, можно выполнить несколько простых действий:

— Выявить неисправную катушку — на работающем двигателе попеременно отсоединять высоковольтные провода от свечей зажигания. Если после снятия колпачка со свечи двигатель начинает работать хуже, то катушка данной свечи исправна, если же после снятия колпачка работа мотора не изменилась проблема в катушке данной свечи;
— Проверить сопротивление обмоток катушки. В рабочей катушке сопротивление первичной обмотки лежит в пределах 3-3,5 Ом, вторичной обмотки — в пределах 5-9 кОм. Слишком низкое сопротивление обмотки, особенно вторичной, свидетельствует о коротком замыкании внутри катушки. Имеет смысл проверять сопротивление всех катушек, так выявить неисправную катушку проще всего;
— Проверить свечу зажигания и высоковольтный провод, чтобы убедиться, что проблема заключается именно в катушке зажигания.

Читайте также:  Как взять ток из земли

Неисправную катушку зажигания необходимо заменить, так как длительная работа двигателя с такой катушкой чревата различными проблемами, в том числе повышенным расходом топлива, повышенными вибрациями и даже повреждением каталитического нейтрализатора. Заменить катушку в большинстве моторов, особенно на российских автомобилях, несложно и не составит труда автомобилисту.

Подушка на подголовник: комфорт и здоровье автомобилиста 11 Декабря 2020 Подушка на подголовник: комфорт и здоровье автомобилиста

Длительная езда на автомобиле приводит к утомляемости мышц шеи и наносит вред здоровью позвоночника. Решить эти проблемы помогают подушки на подголовники. О том, что такое подушки на подголовники и зачем они нужны, а также об ассортименте, подборе и применении данных аксессуаров — узнайте из статьи.

Плашкодержатель: надежный партнер плашки 4 Декабря 2020 Плашкодержатель: надежный партнер плашки

Для нарезки наружной резьбы с помощью круглых и прямоугольных плашек необходимо использовать специальное приспособление — плашкодержатель или вороток для плашек. Все о воротках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и применении этих приспособлений — читайте в статье.

Набор экстракторов: поврежденный болт - больше не проблема 27 Ноября 2020 Набор экстракторов: поврежденный болт — больше не проблема

Резьбовой крепеж прост и надежен, однако повреждение болта или шпильки может привести к невозможности его извлечения и замены. Эта проблема решается с помощью специального инструмента — набора экстракторов. Об этих приспособлениях, их типах, конструкции, выборе и применении читайте в данной статье.

Шипы или «липучка»: во что «обуть» автомобиль зимой? 20 Ноября 2020 Шипы или «липучка»: во что «обуть» автомобиль зимой?

Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.

Присадки в дизельное топливо: защита двигателя в сложных ситуациях 18 Ноября 2020 Присадки в дизельное топливо: защита двигателя в сложных ситуациях

Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.

Всесезонная резина — очередной миф неопытных автомобилистов? 15 Ноября 2020 Всесезонная резина — очередной миф неопытных автомобилистов?

Использование правильного типа шин гарантирует автомобилю устойчивость и управляемость в любой дорожной ситуации. Только шины, используемые по сезону, гарантируют оптимальные сцепные характеристики с дорожным покрытием и минимальный тормозной путь.

Повторитель поворота: в борьбе за безопасное маневрирование 15 Октября 2020 Повторитель поворота: в борьбе за безопасное маневрирование

На всех механических транспортных средствах помимо основных указателей поворота должны присутствовать вспомогательные огни — боковые повторители поворота. Все о повторителях, их классификации, устройстве, характеристиках и работе, а также о подборе и замене данного типа приборов — читайте в статье.

Источник



Как проверить катушку зажигания

Принцип работы катушки зажигания

Конструкция обычной катушки зажигания аналогична конструкции трансформатора. Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения из низкого. Она состоит из железного сердечника (магнитопровода), первичной обмотки, вторичной обмотки и электрических соединений.

индивидуальная и общая катушка зажигания

Магнитопровод предназначен для усиления магнитного поля. На этот стальной сердечник намотана тонкая вторичная обмотка. Она изготовлена из изолированного медного провода толщиной 0,05-0,1 мм, намотанного до 50 000 раз.

Первичная обмотка изготовлена ​​из медного провода толщиной 0,6-0,9 мм и намотана поверх вторичной обмотки.

Сопротивление первичной обмотки составляет 0,2–3,0 Ом, вторичной — 5–20 кОм. Соотношение витков первичной и вторичной обмоток (коэффициент трансформации) составляет 1:100.

Техническая конструкция может отличаться в зависимости от области применения катушки зажигания. В случае обычной цилиндрической катушки электрические соединения обозначаются как клемма 7 (вывод первичной обмотки), клемма 11 (вывод первичной/вторичной обмотки) и клемма 9 (высоковольтный контакт).

Катушка зажигания в разрезе с пояснениями

Первичная обмотка соединяется с вторичной на выводе 11. Такая схема используется для упрощения производства катушек. Ток в первичной обмотке, включается и выключается с помощью прерывателя (трамблера) или блока управления (ЭБУ). Величина тока определяется сопротивлением катушки и напряжением, приложенным к клемме 7.

Очень быстрое изменение тока, вызванное ЭБУ (трамблером), изменяет магнитное поле в катушке и индуцирует импульс напряжения, который преобразуется в высоковольтное напряжение вторичной обмотки. Оно проходит через кабель зажигания к искровому промежутку свечи зажигания и воспламеняет топливно-воздушную смесь в двигателе.

Величина индуцированного высокого напряжения зависит от скорости изменения магнитного поля, количества витков вторичной катушки и напряженности магнитного поля.

Напряжение индукции размыкания первичной обмотки составляет от 300 до 400 В. Высокое напряжение на вторичной обмотке может достигать 40 кВ, в зависимости от катушки зажигания.

Причины неисправности катушек зажигания

  • Внутренние короткие замыкания. внутреннее кз в катушке зажиганияПерегрев катушки, вызванный процессом старения, неисправным модулем зажигания или неисправным выходным каскадом в электронном блоке управления.
  • Неисправность в цепи питающего напряжения. Время зарядки катушки увеличивается из-за слишком низкого напряжения питания, что может привести к преждевременному износу или перегрузке блока управления зажиганием или выходных каскадов ЭБУ. Это может быть вызвано неисправной проводкой или разряженным аккумулятором.
  • Механическое повреждение. Повреждение кабелей зажигания, неисправная прокладка клапанной крышки и утечки масла могут повредить изоляцию катушек. Это приводит к замыканиям и, следовательно, к преждевременному износу. механическиее повреждения катушек зажигания
  • Плохие контакты. Контактное сопротивление может увеличиваться из-за проникновения влаги в первичную и вторичную цепь.Это часто бывает после мойки двигателя.

Симптомы неисправности катушки зажигания

Неисправность может проявляться следующим образом:

  • Двигатель не запускается.
  • Пропуски зажигания.
  • Плохое ускорение или потеря мощности.
  • Блок управления двигателем переходит в аварийный режим.
  • Загорается контрольная лампа Check Engine.
  • Сохраняется код неисправности OBD2.

Проверка катушек зажигания

Есть несколько способов проверить катушку зажигания. Это замена неисправной катушки на катушку с другого цилиндра, проверка сопротивления обмоток катушки, измерение питающего напряжения и проверка высокого напряжения. Разберемся подробнее.

Замена катушек

Замена катушки зажигания на катушку с другого цилиндра — это самый простой способ начать диагностику и очень хорошо работает на любом автомобиле.

В случае с неисправной катушкой зажигания у вас обычно будет пропуск зажигания на конкретном цилиндре. Допустим, у вас пропуски зажигания в 3 цилиндре.

Просто снимите другую катушку, например с цилиндра 2 и замените ее катушкой с цилиндра 3.Теперь, если у вас есть диагностический сканер или адаптер ELM327, вы можете стереть ошибки OBD2. Если нет, запомните, какой код ошибки у вас был.

Теперь заведите машину и дайте ей поработать несколько минут. Если катушка зажигания действительно была неисправна, то теперь вы увидите код ошибки «P0302. Пропуски зажигания во 2 цилиндре», поскольку неисправная катушка из цилиндра 3 была установлена на цилиндр 2. Теперь нужно снять неисправную катушку с цилиндра 2 и заменить на новую.

Если вы меняете катушки, а пропуски зажигания остаются в 3 цилиндре, значит проблема не в катушке. В этом случае может быть проблема с модулем зажигания, с разъемом катушки или проводом, со свечой зажигания, с топливной форсункой или механическая неисправность двигателя в этом цилиндре.

Визуальный осмотр

Внимательно осмотрите катушку на предмет признаков трещин, ожогов, плавления или токов утечки. Проверьте состояние пружинки внутри колпачка. Это часто указывает на проблему с катушкой, поэтому проверьте внимательно.

Проверка обмоток мультиметром

Будем проверять электрическое сопротивление первичной и вторичной обмотки. Главная проблема заключается в том, что вы не можете имитировать нагрузку или измерять катушку во время работы. Поэтому неисправные катушки все равно могут пройти этот тест, но при этом будут плохими.

Найдите в руководстве по ремонту или в интернете паспортные значения сопротивлений катушек зажигания вашего автомобиля. Если данных нет, можно сравнивать показания с заведомо исправной катушкой с другого цилиндра.

номер на катушке зажигания

Цифры приблизительно будут такими:

  • Цилиндрическая катушка зажигания: первичная обмотка: 0,5–2,0 Ом, вторичная: 8,0–19,0 кОм.
  • Одноискровая или индивидуальная катушка зажигания: первичная обмотка: 0,3–1,0 Ом, вторичная: 8,0–15,0 кОм.

Снимаем катушку с двигателя. Для этого отключаем электрический разъем и выкручиваем болты крепления.

снимаем катушку зажигания

Нам надо будет проверить сначала сопротивление первичной, а затем вторичной обмотки. Включаем мультиметр на измерение сопротивления (Ом) в пределах до 200 Ом и подключаем к выводам первичной обмотки. Обычно это будут крайние 1 и 3 выводы на разъеме.

измерение сопротивления первичной обмотки катушки зажигания

Затем повторяем эту операцию со вторичной обмоткой. Только на этот раз переключаем мультиметр на предел до 200 кОм. Один измерительный провод соединяем со средним штекером на на разъеме, а второй — с выводом на свечу.

измерение сопротивления вторичной обмотки катушки зажигания

Если показания выходят за пределы нормального диапазона сопротивления, необходимо заменить катушку зажигания.

Ноль означает, что в катушке внутреннее короткое замыкание. Чрезмерно высокое сопротивление означает, что в катушке обрыв. Дважды все проверьте, сравните измерения с исправной катушкой.

Проверка вторичной обмотки катушки с диодом

Если в катушку зажигания встроен высоковольтный диод для подавления искры, невозможно измерить сопротивление вторичной обмотки.

катушка зажигания с диодом в разрезе

В этом случае полезно сделать следующее. Переключить мультиметр на измерение постоянного напряжения (DC). Подключить его последовательно между вторичной обмоткой катушки зажигания и аккумулятором. Если аккумулятор подключен в направлении диода, мультиметр должен показывать напряжение.

После изменения полярности соединений в направлении блокировки диода напряжение не должно отображаться. Если напряжения нет ни в одном из направлений, можно предположить, что во вторичной обмотке обрыв. Если напряжение есть в обоих направлениях, значит неисправен высоковольтный диод.

Проверка питающего напряжения

Для проверки питающего напряжения катушки зажигания нам понадобится отключить топливный насос. Это нужно для того, чтобы двигатель не запускался во время проверки. Для этого находим и отключаем предохранитель бензонасоса.

нять предохранитель топливного насоса

Далее, отключаем питающий разъем с катушки зажигания. Берем канцелярскую скрепку, делаем из нее два проводника и вставляем в фишку питающего разъема. Подключаем мультиметр, лучше использовать зажимы типа «крокодил». Мультиметр в режиме постоянное напряжение (DC).

Читайте также:  Устройство предназначенное для преобразования механической энергии в энергию переменного тока это

подключение к разъему катушки зажигания

Теперь просто включите зажигание. Мультиметр должен показывать 0 вольт. Далее пытаемся завести двигатель, он не запустится, т. к. бензонасос отключен. В это время на катушки зажигания будет приходить пульсирующее напряжение 0-12 В. Это должно отображаться в показаниях мультиметра.

Если напряжение на разъем не приходит, нужно проверить проводку и разъемы на предмет повреждений и коррозии. После всех измерений подключите обратно предохранитель топливного насоса.

После того, как вы найдете неисправную катушку зажигания, просто замените ее на новую. Никаких дополнительных действий не требуется.

Все просто.
Если есть у вас старый горелый желательно сильно прогорелый ЭБУ то необходимо сделать искувственный пейзаж. Или искувственный ландшафт.
Берете силиконовый герметик и размешиваете его с марганцовкой кристалической.
Отливаете пластину толщиной с 2 самциметра и площпдью с ЭБУ — горелый.
Так же делаетет с медным купоросом или лучше со стружкой разных металлов.
Получается две пластины по 2 самциметра кажная.
Теперь берете свое (только свое горелое ИБУ) и делаете так кладете пластину с металами вниз над ней кладете на нее микроконстролер ЭБУ — горелый а над ЭБУ кладете следующий марганцевый слой. Можете наоборот слои переменять местами. Выточку можете заделать под контакты ИБУ.
Так теперь кладете с самого с верьху металическую пластину на которую крепят ЭБУ ушами вниз.
То есть как бы под пластину можно карандашик просунуть как пагода. Самая верхняя часть ландшафтного дизайна.
Все просто.
Так теперь пилете крышку ЭБУ на 4 части крестиком 4 четверти ту что над контактами в пазы накрывается. И кладете их в том же порядке над донышком металическим.
Если не хотите пелить то кладите ее вних под ландшафт. А с Верху возъмите у себя бумажный покет и обваляйте его в клею а на клей положите стружку металла пакет расправлен и засох. Ставте его дном к верьху с верьху будет глушитель-фильтр.
Все Ландшафт готов. Называется ландшафт UMP ну по крайней мере не UAC этож уш точно (проверенно).
Все ставьте лайки и лайбы пишите письма соблюдайте права на дорогах. Слушай нутк просто ААЗИС!

Благодарю за важную информацию по невозможности замера сопротивления во вторичной обмотке с высоковольтным диодом .
Странно ,что практически все пользователи сетей интернета , утверждают , что вторичная катушка со встроенным высоковольтным диодом проверяется в режиме замера сопротивления , в результате чего и определяется сопротивление вторичной катушки . Исходя из этой информации мне пришлось купить четыре индивидуальных катушки . И напрасно . Поскольку и у новых катушек определить сопротивление вторичной обмотки не удалось .

Источник

Дело в бобине: как устроена и как работает катушка зажигания

Катушка зажигания – «потомственный немец». В 1851 году механик из Германии Генрих Румкорф (проживавший, правда, в Париже) изобрел катушку с прерывателем, вырабатывающую импульсы высокого напряжения, а в 1925 году компания Роберта Боша начала массово применять её как элемент батарейной системы зажигания бензинового автомобильного мотора. Давайте посмотрим, в каком виде катушка зажигания дошла до наших дней, и каковы особенности ее работы.

Маслонаполненная бобина

Б олее чем полвека эволюции карбюраторных бензиновых моторов с контактной системой зажигания катушка (или как ее часто называли шоферы прошлых лет – «бобина») практически не меняла конструкцию и облик, представляя собой высоковольтный трансформатор в металлическом герметичном стакане, заполненном трансформаторным маслом для улучшения изоляции между витками обмоток и охлаждения.

002

Неотъемлемым партнером катушки был трамблер – механический коммутатор низкого напряжения и распределитель высокого. Искра должна была появляться в соответствующих цилиндрах в конце такта сжатия топливовоздушной смеси – строго в определенный момент. Трамблер осуществлял и зарождение искры, и синхронизацию ее с тактами работы мотора, и распределение по свечам.

003

Классическая маслонаполненная катушка зажигания — «бобина» (что по-французски и означало «катушка») — была чрезвычайно надежна. От механических воздействий ее защищал стальной стакан корпуса, от перегрева – эффективный теплоотвод через заполняющее стакан масло. Однако согласно малоцензурному в оригинальном варианте стишку «Дело было не в бобине – идиот сидел в кабине…», получается, что надежная бобина таки порой подводила, даже если даже водитель не такой уж идиот…

Если посмотреть на схему контактной системы зажигания, то можно обнаружить, что заглушенный мотор мог останавливаться в любом положении коленвала, как с замкнутыми контактами прерывателя низкого напряжения в трамблере, так и с разомкнутыми. Если при предыдущем глушении мотор остановился в положении коленвала, в котором кулачок трамблера замыкал контакты прерывателя, подающего низкое напряжение на первичную обмотку катушки зажигания, то когда водитель по какой-то причине включал зажигание, не запуская мотор, и оставлял ключ в таком положении надолго, первичная обмотка катушки могла перегреться и сгореть… Ибо через нее начинал проходить постоянный ток в 8-10 ампер вместо прерывистого импульсного.

Официально катушка классического маслонаполненного типа неремонтопригодна: после сгорания обмотки она отправлялась в утиль. Однако когда-то давно на автобазах электрики умудрялись ремонтировать бобины – развальцовывали корпус, сливали масло, перематывали обмотки и собирали заново… Да, были времена!

И лишь после массового внедрения бесконтактного зажигания, при котором контакты трамблера сменились на электронные коммутаторы, проблема сгорания катушек почти исчезла. В большинстве коммутаторов было предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания на включённом зажигании, но не запущенном двигателе. Иными словами, после включения зажигания начинался отсчет небольшого временного интервала, и если водитель за это время не заводил мотор, коммутатор автоматически выключался, защищая и катушку, и самого себя от перегрева.

Сухие катушки

Следующим этапом развития классической катушки зажигания стал отказ от маслонаполненного корпуса. «Мокрые» катушки сменились на «сухие». Конструктивно это была практически та же самая катушка, но без металлического корпуса и масла, покрытая сверху слоем эпоксидного компаунда для защиты от пыли и влаги. Работала она совместно с тем же самым трамблером, и часто в продаже можно было встретить и старые «мокрые» катушки, и новые «сухие» на одну и ту же модель авто. Они были полностью взаимозаменяемыми, соответствовали даже «уши» креплений.

Для рядового автовладельца в изменении технологии с «мокрой» на «сухую» не было, по сути, никаких преимуществ или недостатков. Если последняя, конечно, была изготовлена качественно. «Профит» получали только производители, поскольку изготовить «сухую» катушку несколько проще и дешевле. Однако если «сухие» катушки иностранных производителей автомобилей изначально продумывались и изготавливались достаточно тщательно и служили почти столько же, сколько и «мокрые», советские и российские «сухие» бобины снискали дурную славу, поскольку имели массу проблем с качеством и выходили из строя достаточно часто без каких-либо причин.

Так или иначе, сегодня «мокрые» катушки зажигания полностью уступили место «сухим», а качество последних даже отечественного производства практически не вызывает нареканий.

0043

Были и катушки-гибриды: обычную «сухую» катушку и обычный коммутатор бесконтактного зажигания иногда объединяли в единый модуль. Такие конструкции встречались, к примеру, на моновпрысковых Фордах, Ауди и ряде других. С одной стороны, это выглядело в некоторой степени технологично, с другой – снижалась надежность и увеличивалась цена. Ведь два изрядно нагревающихся узла объединили в один, тогда как по отдельности они и охлаждались лучше, и при выходе из строя того или иного замена обходилась дешевле…

Ах да, еще в копилку специфических гибридов: на стареньких Тойотах нередко встречался вариант катушки, интегрированной прямо в распределитель трамблера! Интегрировалась она, конечно, не намертво, и при выходе из строя «бобину» можно было без труда снять и приобрести отдельно.

Модуль зажигания – отказ от трамблера

Заметная эволюция в катушечном мире произошла в период развития инжекторных моторов. Первые инжекторы имели в своем составе «частичный трамблер» – низковольтную цепь катушки уже коммутировал электронный блок управления двигателем, а вот искру по цилиндрам по-прежнему раздавал классический бегунковый распределитель, приводимый во вращение от распредвала. От этого механического узла стало возможным полностью отказаться, применив комбинированную катушку, в общем корпусе которой скрывались отдельные катушки в количестве, соответствующем числу цилиндров. Такие узлы стали называть «модулями зажигания».

Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) содержал в себе 4 транзисторных ключа, которые поочередно подавали 12 вольт на первичные обмотки всех четырех катушек модуля зажигания, а те в свою очередь отправляли искровой импульс высокого напряжения каждая на свою свечу. Еще чаще встречаются упрощенные варианты комбинированных катушек, более технологичные и дешевые в производстве. В них в одном корпусе модуля зажигания четырёхцилиндрового мотора помещается не четыре катушки, а две, но работающие, тем не менее, на четыре свечи. В такой схеме искра на свечи подается попарно – то есть, на одну свечу из пары она приходит в нужный для воспламенения смеси момент, а на другую – вхолостую, в момент выпуска отработавших газов из этого цилиндра.

Следующим этапом развития комбинированных катушек стал перенос электронных коммутирующих ключей (транзисторов) из блока управления двигателем в корпус модуля зажигания. Вынос мощных и греющихся при работе транзисторов «на волю» улучшил температурный режим ЭБУ, а при выходе из строя какого-либо электронного ключа-коммутатора достаточно было заменить катушку, а не менять или паять сложный и дорогущий блок управления. В котором ещё часто прописаны индивидуальные для каждого авто пароли иммобилайзера и тому подобная информация.

Каждому цилиндру – по катушке!

Еще одно типичное для современных бензиновых автомобилей решение в сфере зажигания, существующее параллельно с модульными катушками, – это индивидуальные катушки для каждого цилиндра, которые устанавливаются в свечной колодец и контактируют со свечой непосредственно, без высоковольтного провода.

Читайте также:  Где возможно поражение электрическим током 1

Первые «персональные катушки» были именно катушками, но потом в них переехала и коммутационная электроника – так же, как это произошло и с модулями зажигания. Из плюсов такого форм-фактора – отказ от высоковольтных проводов, а также возможность замены при выходе из строя только одной катушки, а не целого модуля.

Правда, стоит сказать, что в этом формате (катушки без высоковольтных проводов, монтируемые на свечу) существуют и катушки в виде единого блока, объединенные общим основанием. Такие, к примеру, любят использовать GM и PSA. Вот это воистину кошмарное техническое решение: катушки вроде бы отдельные, но при выходе из строя одной «бобины» приходится менять в сборе крупный и очень дорогой блок…

К чему мы пришли?

Классическая маслонаполненная бобина была одним из самых надежных и неубиваемых узлов в карбюраторном и ранних инжекторных автомобилях. Внезапный выход ее из строя считался редкостью. Правда, ее надежность, к сожалению, «компенсировал» неотъемлемый напарник – трамблер, а позже – и электронный коммутатор (последнее, правда, относилось только к отечественным изделиям). Пришедшие на смену «масляным» «сухие» катушки по надежности были сопоставимы, но все же несколько чаще выходили из строя без видимых причин.

Инжекторная эволюция заставила избавиться от трамблера. Так появились разнообразные конструкции, не нуждавшиеся в механическом высоковольтном распределителе – модули и отдельные катушки по числу цилиндров. Надежность таких конструкций еще более снизилась в связи с усложнением и миниатюризацией их «потрохов», а также крайне тяжелыми условиями их работы. Через несколько лет работы с постоянным нагревом от двигателя, на котором катушки были смонтированы, на защитном слое компаунда образовывались трещины, через них влага и масло попадали на высоковольтную обмотку, вызывая пробои внутри обмоток и пропуски зажигания. У отдельных катушек, которые установлены в свечных колодцах, условия работы еще более адские. Также не любят нежные современные катушки мойку моторного отсека и увеличенный зазор в электродах свечей зажигания, образующийся в результате длительной работы последних. Искра всегда ищет наиболее короткий путь, и нередко находит его внутри обмотки бобины.

В итоге на сегодняшний день наиболее надежной и правильной конструкцией из существующих и применяемых можно назвать модуль зажигания со встроенной коммутирующей электроникой, установленный на двигателе с воздушным зазором и соединенный со свечами высоковольтными проводами. Менее надежны раздельные катушки, установленные в свечных колодцах головки блока, и совсем неудачно, с моей точки зрения, решение в виде объединенных катушек на единой рампе.

Источник

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

Катушка зажигания в разрезе

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.

Схема соединения катушки зажигания с контактной системой зажигания

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.

Осциллограмма первичной обмотки

Рис. Осциллограмма первичной обмотки.

Осциллограмма вторичной 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.

ТАБЛИЦА

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.

Источник