Как работает катушка зажигания в автомобиле?

Как устранить пробой

Что касается вопроса о том, как устранить возникшую поломку, то тут есть два варианта — быстрый («полевой») и медленный («гаражный»). В последнем случае все просто — желательно полностью поменять катушку, особенно, если пробой значительный. Что касается быстрого ремонта, то для этого используют либо изоленту, либо клей.

Изолирование поврежденной катушки

Самым интересующим автовладельцев вопросом в данном контексте является — как устранить пробой инжекторной катушки зажигания? В самом простом случае, то есть, если есть небольшой пробой искры на корпус (а это самый распространенный вариант поломки), — после локализации этого места нужно с помощью изоляционных материалов (изоляционной ленты, термоусадки, герметика, эпоксидного клея или подобных средств, в некоторых случаях используют даже лак для ногтей, однако лак должен быть только бесцветным, без всяких красок и добавок), выполнить изоляцию места (пути) пробоя. Дать универсальный совет невозможно, все зависит от конкретной ситуации.

При выполнении ремонта необходимо обязательно почистить и обезжирить место электрического пробоя перед нанесением на него защитного изоляционного слоя. Это повысит значение сопротивления получившейся изоляции. Если при повреждении изоляции и пробоя в катушке появляется жидкость (обычно от поврежденного уплотнителя), то имеет смысл дополнительно воспользоваться диэлектрической смазкой.

Ну и в самом тяжелом случае можно, конечно же, установить новую катушку. Можно оригинал или не оригинал — зависит от цены. Многих автовладельцев спасают так называемые «разборки», то есть, места, где можно купить запчасти от разобранных автомобилей. Там они дешевле и вполне можно найти качественные комплектующие.

Напоследок пару слов о профилактических мерах, которые позволят избавиться от неприятностей и эксплуатировать катушку очень долго и без проблем. Самая простая мера в данном контексте — использование термоусадки подходящего (большого) диаметра, которую нужно нанести на поверхность наконечника катушки зажигания. Процедура несложная, главное подобрать термоусадку подходящего размера и диаметра, а также иметь под рукой фен (желательно строительный) или какую-либо газовую горелку. Однако перед нанесением термоусадки не забудьте очистить и обезжирить рабочую поверхность наконечника. Данную процедуру также можно использовать не как профилактическую, а вполне себе ремонтную меру.

Также для профилактики желательно поддерживать корпус катушки, да и другие элементы двигателя, в чистом виде с тем, чтобы по грязи и пыли не было «прошиваний» искры. А при замене свечей всегда использовать диэлектрическую смазку для свечей.

Источник

Устройство

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основная характеристика всех проанализированных видов заключается в сопротивлении обмоток, которое варьируется в зависимости от модели механизма. В случае, если значение отклоняется от оптимального, то это говорит о неисправности в работе катушки.

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

Параметры надежности катушки зажигания

Прежде чем приобрести новую бобину попробуйте выяснить ее надежность, по отзывам владельцев. Поинтересуйтесь пробегом, который выдержало устройство, не изменилась ли приемистость двигателя и расход топлива, максимальная скорость и выхлоп CO.

Конструкция катушки должна обеспечивать:

• надежную изоляцию между обмотками и витками;
• высокое электрическое сопротивление между корпусом и массой;
• прочность корпуса, особенно пластиковых деталей;
• отсутствие микротрещин;
• надежность электрических контактов и соединений.

Качественная бобина выдерживает температуру до 180°C.

Симптомы неисправности катушки зажигания

Признаки неисправности катушки зажигания заключаются в том двигатель периодически «троит» (актуально троение в дождливую погоду, и при запуске мотора, «на холодную»), имеют место «провалы» при разгоне машины, при визуальном осмотре катушки наблюдаются «дорожки» электрического пробоя, подгорание контактов, следы термического перегрева, наличие большого количества грязи и мусора в корпусе катушки и другие, более мелкие, неисправности. Чаще всего причинами неисправности катушки является обрыв ее первичной или вторичной обмоток. В некоторых случаях просто повреждение их изоляции. На начальном этапе катушка будет работать более-менее нормально, однако со временем проблемы будут усугубляться, и описанные выше признаки будут проявляться в большей мере.

Существует несколько типовых признаков пробоя катушки зажигания. Сразу стоит оговориться, что перечисленные ниже неисправности могут быть вызваны и другими причинами, поэтому диагностику все же стоит проводить комплексно, в том числе проверив и состояние катушек зажигания. Так, симптомы пробоя можно разделить на два типа — поведенческие и визуальные. К поведенческим относится:

• Двигатель начинает «троить». И с течением времени ситуация все усугубляется, то есть «подтраивание» выражается все четче, теряется мощность и динамика двигателя.
• При попытке быстрого разгона имеет место «провал», а при работе на холостом ходу аналогично резко не повышаются обороты двигателя. Также имеет место потеря мощности под нагрузкой (при перевозе тяжелых грузов, езде в гору и так далее).
• «Троение» двигателя чаще возникает в дождливую (влажную) погоду и при запуске двигателя «на холодную» (особенно характерно для низких температур окружающего воздуха).
• В некоторых случаях (на более старых машинах) возможно появление в салоне запаха несгоревшего бензина. На более новых автомобилях аналогичная ситуация может быть, когда вместо более-менее чистых выхлопных газов к ним добавляется запах несгоревшего бензина.

При демонтаже катушки зажигания при ее неисправности можно наблюдать визуальные признаки того, что она полностью или частично вышла из строя. Так, к ним относится:

• Наличие на корпусе катушки «дорожек пробоя». То есть, характерных темных полос, по которым «прошивает» электричество. В некоторых, особо «запущенных» случаях, на дорожках имеют место окалины.
• Изменение (помутнение, почернение) цвета диэлектрика на корпусе катушки зажигания.
• Потемнение электрических контактов и разъемов, возникшее вследствие их подгорания.
• Следы перегрева на корпусе катушки. Обычно они выражаются в неких «потеках» или изменении геометрии корпуса в некоторых местах. В «тяжелых» случаях они могут иметь горелый запах.
• Высокая загрязненность на корпусе катушки. Особенно вблизи электрических контактов. Дело в том, что электрический пробой может происходить именно по поверхности пыли или грязи. Поэтому желательно не допускать такого состояния.

Основной же признак неисправности катушки — отсутствие воспламенения топливной смеси. Однако такая ситуация возникает не всегда, поскольку в определенных случаях часть электрической энергии все же уходит на свечу, а не только на корпус. В этом случае необходимо провести дополнительную диагностику.

Ну и на современных машинах в случае возникновения пробоя катушки зажигания электронный блок управления двигателем (ЭБУ) сообщит об этом водителю, активировав на приборной панели лампу Check Engine (и диагностическим кодом пропуски зажигания). Однако она может засветиться и из-за других неисправностей, поэтому для этого нужна дополнительная диагностика с помощью программных и аппаратных средств.

Описанные выше признаки неисправности актуальны в случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки зажигания. Если конструкцией предусмотрена установка одной, общей для всех цилиндров, катушки — то двигатель заглохнет вовсе (это, собственно, одна из причин, почему на современных машинах устанавливают несколько индивидуальных модулей).

Неисправности

Катушка зажигания – это деталь с продолжительным сроком функционирования. Несмотря на это, все же существует вероятность утрачивания токопроводящих характеристик и выхода из строя данного устройства.

1. Чем больше времени эксплуатируется трансформатор, тем выше риск появления короткого замыкания в нем и как следствие перегрева всей детали.
2. Продолжительная эксплуатация при температуре более 150 приводит к неремонтоспособному состоянию катушки зажигания.
3. В случае, если аккумулятор не дает нужного питания, это также провоцирует неправильную работу трансформатора. Так как для полноценной работоспособности ей требуется электричество (минимальный коэффициент нужного напряжения должен быть не меньше 11,5 В).
4. Поврежденный провод системы зажигания тоже может быть причиной нарушения рабочего процесса катушки зажигания.
5. Часто механизм не генерирует напряжение из-за дефекта в изоляции. Такая неприятность может произойти, если через изношенные уплотнения в трансформатор попадет моторное масло или вода, из-за чего увеличивается сопротивление и утрачивается баланс между напряжением и сопротивлением.
6. Индивидуальный тип устройства чувствителен к чрезмерной вибрации от головки цилиндров. Вследствие этого катушка быстро приходит в негодность.

В некоторых случаях катушка зажигания поддается ремонту. Но в домашних условиях достаточно сложно оценить степень повреждения и процент вероятности возврата ее рабочих характеристик. Поэтому рекомендуется не экономить и заменить старое устройство на новое.

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.

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.

6 Симптомов отказа катушки зажигания

Если ваше транспортное средство ведет себя беспорядочно, и у вас есть проблемы с его бесперебойной работой, он может проявлять признаки отказа катушки зажигания. Катушка зажигания принимает питание от генератора и передает его на свечи зажигания, которые в свою очередь воспламеняют топливо и ваш двигатель запускается. Тяжесть симптомов варьируется в зависимости от того, сколько каналов зажигания не функционирует.

Если ваш автомобиль не запускается, это может указывать на ранние симптомы отказа катушки зажигания. Это происходит, когда неиспользуемое топливо выбрасывается через выхлопную систему. Если вы не решите проблему, вы также можете нанести серьезный урон каталитическому нейтрализатору, что приведет к ненужному и дорогостоящему ремонту. Ваши выхлопы могут стать черными, с характерным запахом бензина.

Проблемы с запуском

Проверьте высоковольтные провода. Они проводят напряжение от трамблера или катушки зажигания (в зависимости конструкции двигателя), до свечей зажигания. Неисправность катушки зажигания приводит к отказу одной или более свечей зажигания, не получающих соответствующий заряд. Если у вас возникают проблемы с запуском вашего автомобиля на морозе, это потенциально не хороший сигнал, что у вас неисправна катушка зажигания. Вы можете запустить простой тест, чтобы проверить есть ли искра на свечах зажигания:

1. Выкрутите свечу зажигания из блока цилиндров

2. Оденьте её на высоковольтный провод (идущий к свече от катушки зажигания)

3. Возьмите свечу изолированным инструментом и прижмите её металлическую часть к корпусу двигателя

4. Попросите помощника покрутить стартер, при этом вы должны увидеть прохождение искры между контактами свечи зажигания

Если искра не проскакивает на свече, скорее всего у вас неисправна свеча или катушка зажигания.

Повышенный расход топлива

Если ваш автомобиль начинает потреблять намного больше топлива, это также может быть признаком отказа катушки зажигания. Когда меньше энергии достигает свечей зажигания, не происходит возгорание топлива, а соответственно его «заливается» на много больше, чтобы компенсировать отсутствие энергии.

Попытка запуска вашего автомобиля, когда катушка зажигания не работает, приведет к грубой работе двигателя. Ваш автомобиль начнет регулярно «чихать» и «троить». При увеличении скорости, ваш автомобиль будет «дергаться», как при отсутствии подачи топлива, а при остановках и холостом ходу автомобиль будет вибрировать.

Внезапная остановка двигателя

С неисправностью катушки зажигания у вашего автомобиля, возникнет и проблема с искрообразованием. И при каждой остановке и падении оборотов, двигатель начнет полностью отключаться, а вам придется постоянно его перезапускать.

Если ваши свечи зажигания изношены, это заставит катушку зажигания работать, на гораздо более высоком выходе. Содержание свечей зажигания в оптимальном состоянии, поможет снизить риски выхода из строя катушки зажигания. Простое регулярное обслуживание сэкономит вам много денег в долгосрочной перспективе.

Если зазор в свече зажигания расширяется из-за нормальной эрозии, это приводит к увеличению напряжения, необходимого для создания искры в камере сгорания. А, повышенное напряжение потребует большего тока на первичном контуре, что может увеличить ток и перегрузить первичный транзистор. Сохранение всех этих компонентов в хорошем рабочем состоянии, также поддержит катушку (катушки) зажигания в рабочем состоянии.

Уважаемые гости — переходите на мой канал, кликнув — Pit Stop , ставьте лайки и не забывайте подписываться (это Вас ни к чему не обяжет, а Вы будете чаще встречать мои статьи в ленте Дзен), впереди ещё много нового и интересного!

Источник