Принцип работы катушки зажигания: Принцип работы катушек зажигания — Denso

Содержание

Принцип работы катушки зажигания автомобиля

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

Задачи катушки зажигания

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

Функция катушки зажигания основывается на законе индукции: катушка зажигания состоит из магнитомягкого железного сердечника, первичной обмотки из медной проволоки с малым количеством витков (сечением примерно 0,75 мм 2 ) и вторичной обмотки из медной проволоки с большим количеством витков (сечением примерно 0,63 мм 2 ). Соотношение витков составляет примерно 1:200.

Поставляемая от аккумулятора энергия в требуемый момент зажигания отключается от конечной ступени управления. Магнитное поле первичной обмотки переносится на вторичную обмотку. Возникающее во вторичной обмотке напряжение зависят от количества витков. Это высокое напряжение используется для искрообразования на электроде свечи.

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

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

Термины в системе зажигания

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

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

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

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

Время замыкания (заряда катушки)

В контактно-распределительной системе зажигания определяется продолжительность времени, в период которого контакт прерывателя замкнут.

В электронной системе зажигания предписывается продолжительность времени, в период которого первичный ток протекает. Первичная обмотка катушки подключена.

Система зажигания с контактным прерывателем

Электронная система зажигания

РАЗНОВИДНОСТИ КАТУШЕК

На практике в основном встречаются 3 вида: система зажигания с вращающимся распределителем, двухискровая катушка зажигания и одноискровая катушка зажигания.

Стандартная катушка зажигания для двигателей с вращающимся распределением высокого напряжения (ROV)

Управление током заряда через контакт прерывателя. Тут высокое напряжение генерируется центрально от одной катушки зажигания и распределителем зажигания механически распределяется на отдельные свечи зажигания. В современных системах управления двигателем этот вид распределения напряжения уже не актуален.

Двухискровая катушка зажигания (в двигателях с четным числом цилиндров)

Оба соединения высокого напряжения последовательно подключены к двум свечам зажигания, порядок зажигания которых на 360° оборота коленчатого вала смещены друг от друга. Катушка зажигания генерирует искру зажигания одновременно на две свечи зажигания: одна находится в цилиндре, в котором как раз и сжимается воздушно-топливная смесь, а вторая – в цилиндре, который в это время находится в такте выпуска. В цилиндре с высоким давлением (с тактом сжатия) возникает рабочая основная искра зажигания, в менее сжатом (с тактом продувки) – холостая искра зажигания. После 360° оборота коленчатого вала все становится наоборот. В другой паре цилиндров импульс зажигания происходит точно так же, только смещен на 180° оборота коленвала.

Благодаря последовательному включению одна из обеих свечей работает с положительным высоким напряжением пробоя, а другая – с отрицательным напряжением. Из-за разного направления напряжения электроды свечей зажигания показывают неодинаковые картины обгорания.

На каждый оборот коленвала -2 искры зажигания (основная/ рабочая искра и поддерживаю-щая/холостая искра)

1. Помехоподавляющий штекер 2. Кабели зажигания
3. Соединительный штекер 4. Двухискровая катушка зажигания 2×2

Статическое распределение высокого напряжения с двух-искровой катушкой зажигания

Одноискровая катушка зажигания в полностью электронной системе зажигания

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

Схема включения одноискровой катушки зажигания

Устройство одноискровой катушки

Одноискровая катушка зажигания вырабатывает в каждый такт по искре зажигания, потому необходима синхронизация с распределительным валом.

Преимущества одноискровой катушки зажигания в полностью электронной системе зажигания

Благодаря прямой передаче напряжения от катушки зажигания на свечу зажигания одноискровая катушка зажигания имеет меньшие потери напряжения и позволяет использовать самый широкий из возможных диапазонов углов опережения зажигания. Кроме того, в такой системе возможен контроль первичной и вторичной цепей системы зажигания и определение перебоев в искрообразовании.

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

Статическое распределение зажигания с одноискровыми катушками зажигания

Диоды в цепи высокого напряжения для подавления искры при включении. Вторичная обмотка не может быть проверена омметром.

Видео

Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. По сути катушка является небольшим трансформатором, на первичную обмотку которой приходит стандартные 12 В от аккумулятора, а выходит напряжение в несколько кВ. Она используется во всех системах зажигания — контактной, бесконтактной и электронной. Причины выхода из строя катушки типичны. Как правило, это обрыв провода, повреждение изоляции, механические деформации. Далее мы с вами рассмотрим признаки неисправности и методы диагностики катушки зажигания.

Как упоминалось выше, катушка зажигания — это повышающий трансформатор напряжения, который преобразует полученное напряжение 12 В в напряжение со значением несколько киловольт. Конструктивно катушка состоит из двух обмоток — первичной и вторичной (соответственно, низкого и высокого напряжения). Однако в зависимости от типа катушки обмотки и их расположение отличаются.

Начнем описание с самой простой общей катушки. Здесь на первичной обмотке имеется 100…150 витков. Обмотка намотана изолированным медным проводом. Ее концы выведены на корпус катушки. Количество витков обмотки высокого напряжения составляет 30…50 тысяч (зависит от модели). Естественно, что используемый здесь провод гораздо меньшего диаметра. «Минус» вторичной обмотки подсоединен к «минусу» первичной. А «плюс» подключается к выводу на крышке. Таким образом обеспечивается отвод полученного высокого напряжения.

Чтобы увеличить магнитное поле, обмотки наматывают вокруг металлического сердечника. В некоторых случаях для избежания перегрева обмотки и сердечник заливают трансформаторным маслом (оно не только охлаждает систему, но и является изолятором).

Теперь перейдем к рассмотрению индивидуальной катушки зажигания. Здесь также имеются две обмотки, однако отличие состоит в их расположении. В частности, они намотаны в обратном порядке. Первичная обмотка имеет сердечник внутреннего типа, а вторичная — внешнего типа.

Индивидуальные катушки зажигания устанавливают в системах с электронным зажиганием. Поэтому их конструкция усложнена. Так, для отсечения значительного тока во вторичной обмотке предусмотрен диод. Также особенностью индивидуальной катушки является тот факт, что полученное высокое напряжение идет не на распределитель (как в классических системах), а непосредственно на свечи зажигания. Это стало возможным благодаря конструкции, в которую были включены изолированный корпус, стержень и пружина.

Еще один тип катушки — двухвыводная. Она подает напряжение сразу на два цилиндра. Существует несколько их разновидностей. Как правило, такие катушки объединяются в один общий блок, который по сути является четырехвыводной катушкой зажигания.

Независимо от типа катушки зажигания, основным их техническим параметром, на который стоит ориентироваться при диагностике — это сопротивление обмоток. В частности, сопротивление первичной обмотки обычно находится в пределах 0,5…3,5 Ом, а вторичной — 6…15 кОм (эти значения могут отличаться у разных катушек, поэтому лучше найти справочную информацию именно по той модели, которая используется в вашем автомобиле). Замеры производятся с помощью традиционных приборов — мультиметров или омметров. Если полученное значение сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что катушка вышла из строя.

Также нужно быть в курсе того, что каждая катушка имеет различные показатели:

  • сопротивление обмоток;
  • длительность искры;
  • энергия искры;
  • ток искры;
  • индуктивность первичной обмотки.

Поэтому для того, чтобы понять насколько показания катушки соответствуют норме, необходимо уточнить технические характеристики вашей отдельно взятой катушки. Это вам особенно пригодится если пропала искра, поскольку катушка зажигания является одним из первых элементов системы, которые подлежат проверке.

Существует несколько характерных признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:

  • мотор начинает «троить», причем эта проблема усугубляется со временем;
  • на морозе мотор «троит», пока не нагреется;
  • перебои в работе двигателя во влажную погоду;
  • при резком нажатии на педаль акселератора наблюдается провал в работе мотора.

При неисправной катушке на машинах с ЭБУ на приборной панели активизируется значок Check Engine. Однако перечисленные признаки также могут свидетельствовать и о других неисправностях, в частности, со свечами зажигания. Но при появлении хотя бы одной из них нужно выполнить диагностику катушки (катушек) зажигания.

Существует несколько причин, из-за которых катушка зажигания полностью или частично выходит из строя. Среди них:

  • Механические повреждения. Это может быть банальное старение, из-за которого происходит разрушение изоляции. Также существует вероятность протекания масла через уплотнители, которое попадает на изоляцию или корпус катушки и разрушает их. Ремонт в данном случае вряд ли возможен, поэтому лучшим вариантом будет полная замена узла.
  • Повреждения контактного соединения. В теплую погоду причиной этого может быть попадание влаги в подкапотное пространство. Например, во время сильного дождя, езде по глубоким лужам, мойке автомобиля. Зимой вероятно попадание на катушку состава, которым посыпают поверхность дороги для борьбы с гололедицей.
  • Перегрев. Ему зачастую подвержены индивидуальные катушки. Из-за перегрева может значительно уменьшиться срок службы катушек зажигания. Процесс перегрева сложно контролировать, однако старайтесь использовать качественную охлаждающую жидкость и следить, чтобы нормально работала система охлаждения двигателя.
  • Вибрации. Они особенно вредны для индивидуальных катушек зажигания. Вибрации, как правило, идет от головки блока цилиндров (ГБЦ). Чтобы уменьшить количество и амплитуду вибраций, следите за тем, чтобы двигатель работал в нормальном режиме (без детонации и с исправными подушками).

Катушки зажигания — достаточно надежные и долговечные узлы, и их выход из строя чаще всего связан со старением и/или пробоем изоляции. Далее рассмотрим методы диагностики катушек.

Как проверить катушку зажигания

Существует два основных способа, с помощью которых можно самостоятельно проверить работоспособность катушки зажигания. Перечислим их по порядку.

Проверка катушки зажигания ВАЗ

Проверка катушки зажигания Черри Тигго

Метод проверки «на искру»

Первый из них называется «на искру». Его преимущество — возможность выполнения в «походных условиях». Из недостатков же стоит отметить трудоемкость и неточность, поскольку причинами обнаруженных неисправностей может быть вовсе не катушка зажигания. Для выполнения диагностики вам понадобится свечной ключ, заведомо исправная свеча и плоскогубцы.

Для начала визуально проверьте целостность изоляции высоковольтной проводки. Начиная свечами зажигания и заканчивая катушкой. При этом зажигание должно быть отключено (ключ находиться в положении 0). В случае, если с изоляцией все в порядке, алгоритм дальнейших действий будет следующим:

  1. Снимите наконечник со свечи первого цилиндра и подсоедините его к заранее подготовленной рабочей свече.
  2. Самостоятельно или с помощью помощника поверните ключ зажигания в положение II (заводите машину).
  3. Если катушка исправна, то между электродами свечи появится искра. При этом нужно обращать внимание на ее цвет. Нормальная рабочая искра имеет ярко-фиолетовый оттенок. Если же искра желтоватая и слабая, значит, есть проблемы с проводкой или катушкой. Если же искры нет вовсе, значит, катушка зажигания неисправна.
  4. Повторите описанные действия для всех катушек в случае, если в машине они индивидуальные.

При работе с системой зажигания соблюдайте осторожность. Не прикасайтесь к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Если у вас нет заведомо рабочей запасной свечи, вы можете выкрутить любую свечку из двигателя. Для этого отсоедините ее и воспользуйтесь свечным ключом. В этом случае можно проверить катушку на всех имеющихся свечах. Тем самым вы заодно проверите состояние свечей зажигания.

В случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки, то проверить их можно, переставляя на другие свечи. При этом проводку лучше не трогать, чтобы не повредить ее целостность.

Модуль катушек зажигания

Проверка сопротивления изоляции

Второй популярный метод проверки заключается в измерении значения сопротивления изоляции проводов в обмотках катушки. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять сопротивление. Катушку зажигания лучше демонтировать с автомобиля, чтобы работать было удобнее. Процедура замера несложна. Главное знать, где расположены выводы первичной и вторичной катушек, так как измерять сопротивление необходимо проверить на них обеих.

Перед началом работы убедитесь в исправности мультиметра. Для этого включите режим измерения сопротивления и замкните щупы между собой. На экране должен быть 0.

Два щупа мультиметра попарно подсоединяют (касаются) к выводам первичной обмотки. Значение сопротивления должно находиться в пределах 0,5…3,5 Ом (у некоторых катушек может быть больше, точную информацию вы найдете в справочной литературе). Аналогичную процедуру необходимо провести и со вторичной катушкой. Однако тут диапазон значений будет другим — от 6 до 15 кОм (аналогично информацию уточняйте в справочной литературе).

Процедура замера сопротивления изоляции катушки зажигания

Если значение будет мало, значит, в обмотке повредилась изоляция, и вы имеете дело с коротким, скорее всего межвитковым, замыканием. Если же сопротивление слишком велико, то это означает, что провод обмотки оборвался и нет нормального контакта. В любом случае необходимо выполнять ремонт, то есть перематывать обмотку. Однако в большинстве случаев лучше попросту заменить катушку зажигания, так как этот способ избавит вас от лишних хлопот и затрат. Это касается практически любого автомобиля, ведь стоимость ремонта будет превышать цену самой катушки.

Если вы имеете дело с индивидуальными или двухвыводными катушками, то здесь дело обстоит несколько иначе. Значение на первичной обмотке должны быть аналогичными. А что касается «вторички», то значение сопротивления будут идентичными на обоих выводах. Если на машине установлена катушка с четырьмя выводами, то проверку нужно делать на всех выводах.

Также учтите, что при измерении сопротивления на вторичной обмотке важно учитывать полярность. В частности, черным щупом мультиметра коснитесь центрального вывода («массы»), а красным — стержня наконечника.

Итоги

Проверить катушку зажигания совсем несложно. Это может сделать любой, даже начинающий, автолюбитель. Самый простой и эффективный метод — измерение сопротивления изоляции на первичной и вторичной обмотках. Для этого лучше снять катушку для удобства проведения работы.

Помните, что при выявлении неисправности редко имеет смысл проводить ремонт, в частности, перематывать одну или вторую обмотки. Гораздо проще купить и заменить новую катушку зажигания целиком.

Катушка зажигания (или модуль зажигания) – элемент системы зажигания автомобиля, который преобразует низковольтное напряжение бортовой сети в высоковольтный импульс. Высокое напряжение, возникающее в катушке зажигания, вызывает образование искры между электродами свечи зажигания и обеспечивает воспламенение топливно-воздушной смеси.

Устройство катушки зажигания
Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками: первичной и вторичной, внутри которых находится стальной сердечник, а снаружи – изолированный корпус.
Первичная обмотка состоит из толстого медного изолированного провода и насчитывает от 100 до 150 витков. Обмотка имеет выводы 12 вольт.
Вторичная обмотка, как правило, располагается снаружи первичной. Она состоит из 15000-30000 витков тонкой медной проволоки. Такая система характерна как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки. Во вторичной обмотке создается импульсное напряжение до 35 000 вольт, которое и подается к свечам зажигания.
Катушка зажигания автомобиля масляного типа заполняется трансформаторным маслом, которое предохраняет ее от нагрева.

Принцип действия катушки зажигания
В первичную обмотку катушки подается низковольтное напряжение, которое создает магнитное поле. Время от времени это напряжение отсекается прерывателем, вызывая резкое сокращение магнитного поля и образования в витках катушек электродвижущей силы (ЭДС).
Согласно физическому закону электромагнитной индукции, величина образующейся таким образом ЭДС прямо пропорциональна количеству витков обмотки контура. Поэтому во вторичной катушке с большим количеством витков образуется импульс высокого напряжения, который по высоковольтным проводам (не применимо к индивидуальной катушке зажигания, установленной прямо на свечу) подается к свече зажигания. Благодаря импульсу, передаваемому катушкой, между электродами свечи зажигания образуется искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.
В устаревших моделях автомобилей напряжение от катушки зажигания подавалось ко всем свечам с помощью распределителя зажигания. Такая схема оказалась недостаточно надежной, поэтому катушки зажигания (их ещё называют свечными) современного автомобиля объединены в систему и распределены по одной на каждую свечу.

Виды катушек зажигания автомобиля
• Общая катушка зажигания используется в системах зажигания с распределителем или без него. Ее конструкция описана выше: первичная обмотка располагается снаружи вторичной, внутри которой находится сердечник. Катушки с сердечником заключены в стальной корпус. Импульс от вторичной обмотки подается на свечи зажигания.

• Индивидуальная катушка зажигания используется в системах прямого электронного зажигания. В отличие от общей конструкции, в индивидуальных катушках первичная обмотка находится внутри вторичной. Индивидуальная катушка устанавливается непосредственно на свечу зажигания, поэтому высоковольтный импульс передается практически без потери мощности.

Рекомендации по эксплуатации модулей зажигания
1. Не оставляйте включенным зажигание без запуска двигателя на долгое время. Это существенно сокращает срок службы катушек зажигания.
2. Найдите время для очистки и проверки состояния катушки. Убедитесь в том, что крепления проводов в порядке, особенно важно проверить высоковольтный провод. Убедитесь также, что на корпус или внутрь его не попадает вода.
3. Не отсоединяйте высоковольтный провод от катушки голыми руками при включенном зажигании.

Катушка зажигания двигателя — виды, принцип работы и устройство

Катушка зажигания, или же трансформатор- это основополагающая часть системы зажигания автомобиля. Ее значение в этой системе достаточно велико. Она подает высокое напряжение на свечи, что способствует появлению искры. Если катушка сломана или в ней имеется какой-либо дефект, то это станет причиной существенного снижения мощности мотора машины. В худшем случае, она вообще перестанет функционировать.

Как работают катушки зажигания

Основная задача катушки- преобразовать низкое напряжение, подаваемое аккумулятором автомобиля (примерно 12 вольт), в высокое (до 25-30 тысяч вольт).

Проще говоря, строение типовой катушки зажигания по факту можно назвать аналогом импульсного повышающего трансформатора. Он работает по тому же принципу. Поворот ключа зажигания замыкает сеть. А низкое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора. Ей свойственно минимальное количество витков.  А сделана она из толстого провода. Причиной появления магнитного поля является проходимость тока по ней. Магнитное поле- это накопитель энергии. Если каким-либо образом прервать работу цепи первичной обмотки, то оно создаст высокое напряжение уже во вторичной обмотке. Она имеет максимальное количество витков. Сделана из тонкого провода.

Высокое напряжение превращается в импульс и в таком виде доходит до распределителя. Его задача- разделить это напряжение и подать к электродам свечей зажигания. Между ними формируется искра, которая помогает воспламенить топливовоздушную смесь.

То, где будет находиться катушка зажигания, напрямую зависит от того, какого она типа и структуры моторного отсека. Автомобили, построенные в более новое время, предусматривают наличие индивидуальной катушки. От того и такое название, что она работает только для одной свечи зажигания. Ее надевают на саму свечу и крепят к клапанной крышке двигателя. Место сбоку от верхней части мотора принадлежит общим или двухвыводным катушкам. Основная идея- сокращение длины высоковольтных проводов.

Виды катушек зажигания

Основные параметры катушек зажигания:

  1. Индуктивность первичной обмотки – способность накапливать энергию;
  2. Коэффициент трансформации – во сколько раз увеличивается напряжение, подаваемое от аккумулятора.
  3. 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.
  4. Энергия образующейся искры.
  5. Напряжение пробоя – величина высокого напряжения катушки, при котором на электродах свечи происходит пробой воздушного зазора и формируется искра.

     Только 3 вида строения катушек зажигания получили наибольшее распространение: общая, индивидуальная и двухвыводная.

Классическая конструкция катушки зажигания

Наипростейшие катушки зажигания имеют две медные обмотки, которые насчитывают до 150 витков в первичной и до 30000 во вторичной. Они обе являются изолированными. Цель изоляции — предотвращение возникновения короткого замыкания. Их корпус очень похож на стакан с крышкой. На нее выведены контакты первичной обмотки. Вторичная обмотка находится внутри первичной. Один ее конец соединен с обмоткой низшего напряжения. Второй конец тоже выведен на крышку бобины. Его задача- подключение цепи, которая соединяет трансформатор со свечой. Внутри обмоток прячется железный сердечник. Его цель — увеличение силы, которая возникает внутри магнитного поля.

Такого рода конструкции являются редкостью в настоящее время. Они уже не используются для автомобилестроения. Но есть вероятность их встретить при ремонте старых машин.

Конструктивные отличия индивидуальных катушек

Данный вид катушек применяется в электронных системах. Работают они так же, как и классические. В ее структуре тоже есть обмотки высокого и низкого напряжения. Но есть и отличия: в индивидуальной катушке, первичная обмотка находится внутри вторичной; наличие двух сердечников- внутреннего и внешнего.

Первый размещен внутри первичной обмотки. Второй же- вокруг вторичной. Обмотка высокого напряжения индивидуальных катушек зажигания оснащена специальным диодом. Его цель- отсекать токи высоких напряжений.

Индивидуальные катушки делят на 2 типа: компактные и стержневые. Они отличаются строением сердечника. Последние имеют возможность объединения по 4 штуки. Результат деятельности катушки- формирование одной искры за один полный цикл. Это объясняет необходимость синхронизации всех катушек, относительно распредвала двигателя.

Двухвыводные катушки зажигания

Строение двухвыводной катушки зажигания очень похоже на классическое. Единственное отличие- присутствие двух выводов от обмотки высшего напряжения. Ее преимущество- возможность формирования искры на двух свечах в одно и то же время. В первом из них зажигание происходит в конце такта сжатия топливовоздушной смеси. Во втором же– на этапе выпуска отработавших газов (вхолостую).

Такой тип конструкций используется при условии наличия четного числа цилиндров в двигателе. Их цель- упростить систему зажигания путем исключения распределителя из этого процесса. Двухвыводные трансформаторы можно подключить только 2 способами:

  1. Оба контакта соединить со свечами высоковольтной проводкой;
  2. Один контакт соединить наконечником (напрямую со свечой), а второй – высоковольтной проводкой.

Для двигателей, которые имеют 4 цилиндра, применяются четырехвыводные катушки. Можно сказать, что это система из пары двухвыводных.

Сухие и маслозаполненные катушки

Классическое строение катушки зажигания предполагает заполнение внутреннего пространства трансформаторным маслом. Цель этого- защита обмотки от перегрева под действием тока. Сам корпус изготовлен из металла. Это не всегда играет на руку. Поэтому большинство современных автомобилей созданы на другой конструкции- «сухой» трансформатор. Эта система является безкорпусной. Она покрыта слоем эпоксидного компаунда. Его роль- замена корпуса, защита от загрязнений, система охлаждения.

В некоторых иномарках использована комбинированная модель. Она объединяет контактный коммутатор и сухую катушку. Также может предполагать интеграцию катушки в распределитель.

Срок службы и неисправности катушек зажигания

В теории, катушка зажигания может использоваться до того момента, как автомобиль наберет пробег в 60-80 тысяч километров. Однако показатели в реальной жизни зависят напрямую от того, как она эксплуатировалась. Причины неисправностей в работе катушки:

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

Современные автомобили оснащены функцией предупреждения при неисправности катушки. Это производится путем загорания на приборной панели индикатора Check Engine.

Признаки некорректной работы катушек:

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

Отремонтировать катушки невозможно в силу особенностей конструкции. При обнаружении проблем в их работе, они просто заменяются на новые. Узнать, в каком состоянии катушки и заменять их следует только в сервисных центрах. Это важно, так как от качества их работы, будет зависеть и деятельность всего авто.

Принцип работы катушки зажигания автомобиля

Главная » Блог » Принцип работы катушки зажигания автомобиля

Что из себя представляет катушка зажигания автомобиля

Чтобы обеспечить воспламенение горючей смеси в цилиндрах бензиновой силовой установки, используется внешний источник — электрическая искра, проскакивающая между электродами свечи накаливания. Но между этими электродами имеется определенный зазор, который электрическое напряжение должно пробить. Потому на свечу должно подаваться напряжение большого значения, составляющего десятки тысяч вольт.

Классическая катушка зажигания

Естественно, бортовая сеть авто не то что не рассчитана, она даже не способна выдать такое напряжение, поскольку не существует портативного источника питания с такими выходными параметрами.

Данная проблема была решена путем включения в систему зажигания специальной катушки, генерирующей высокое напряжение. По сути, катушка зажигания – это устройство преобразующее напряжение низкого значения (6-12 В) в большие значения (до 35 000 В).

Это и является основной функцией данного элемента – генерация импульса высокого вольтажа, подающегося на свечи накаливания.

Достигается генерация напряжения значительных показаний конструкцией самой катушки. Устроена катушка зажигания просто, она состоит она из двух видов обмоток.

Конструкция катушки зажигания

Устройство катушки зажигания

Первичная обмотка, она же низковольтная, принимает напряжение, подающееся от аккумулятора или генератора. Она состоит из витков проволоки крупного сечения, изготовленной из меди. Из-за этого количество витков данной обмотки незначительное – до 150 витков. Чтобы предупредить возможные скачки напряжения и возникновение короткого замыкания, данная проволока сверху покрыта изоляционным слоем. Концы этой обмотки выведены на крышку катушки, к ним и подсоединяется проводка с напряжением в 12 В.

Вторичная обмотка помещена внутри первичной. Она состоит из проволоки мелкого сечения, что обеспечивает большое количество витков – до 30000. Один из концов данной обмотки соединен с минусовым выводом первой обмотки. Второй вывод, являющийся положительным, подсоединен к центральному выводу катушки. От этого вывода высокое напряжение подается дальше.

Принцип работы катушки зажигания

Работает катушка зажигания по такому принципу: напряжение, подающееся от источника питания, проходит по виткам первичной обмотки, из-за чего образуется магнитное поле, которое воздействует на вторичную обмотку. Благодаря этому полю в ней формируется импульс напряжения высокого значения. На это значение сказывается большое количество витков данной обмотки, поскольку индукция магнитного поля первой обмотки умножается на количество витков вторичной обмотки. Отсюда и высокое выходное напряжение.

Чтобы увеличить магнитное поле внутри катушки, тем самым обеспечив более высокое выходное напряжение, внутрь катушки помещен железный сердечник.

Видео: Индивидуальная катушка зажигания ВАЗ

Ещё кое-что полезное для Вас:

Поскольку во время работы катушки возможен токовый нагрев обмоток, для охлаждения используется трансформаторное масло, которым заполняется полость корпуса. Крышка ее прилегает к корпусу герметично, поэтому катушка является неразборной. В случае неисправности ремонту она так же не подлежит.

Входное и выходное напряжение катушки не являются главными характеристиками, при помощи которой можно проверить исправность ее. Проверку работоспособности катушки производят по сопротивлению ее витком. При этом у каждой из катушек сопротивление может быть разным. К примеру, катушка может обладать сопротивлением первой обмотки на уровне 3,0 Ом, а вторичной – 7000-9000 Ом. Отклонение при замере от данных значений будет указывать на неисправность катушки. А поскольку она неремонтируемая, то она попросту заменяется.

Выше была описана конструкция катушки общего типа. Устанавливается она на все автомобили имеющие батарейную, бесконтактную и электронную систему зажигания, и оснащаются распределителем, который импульс от катушки направляет на нужный цилиндр.

Двухвыводная катушка

Существует еще два типа катушек – двухвыводные и индивидуальные. Двухвыводные катушки применяются в электронной системе зажигания с прямой подачей искры на свечу.

Двухвыводная катушка. Очень часто применяется на мотоциклах с электронной системой зажигания. Особенностью является наличие двух высоковольтных выводов. Они могут синхронно получать искру от двух цилиндров.

Внутренняя конструкция ее практически не отличается от катушки общего типа. Но выводов для подачи импульса у такой катушки – два. То есть, при работе катушки импульс подается сразу на две свечи. Поскольку при работе силовой установки одновременно конец такта сжатия в двух цилиндрах не может быть, а только в одном цилиндре, то во втором искровой разряд, который проскочит между электродами свечи не будет нести никакой полезной функции – холостая искра. Но при дальнейшей работе мотора ситуация поменяется – во втором цилиндре будет конец такта сжатия и искра необходима, а в первом цилиндре она будет холостой.

Двухвыводная катушка может иметь разные способы подключения к свечам накаливания. Один из способов – подача импульсов посредством двух высоковольтных проводов. Второй – использование одного наконечника и одного высоковольтного провода.

Такая катушка позволяет обойтись без распределителя, но подавать искру она может только на два цилиндра. А обычно у авто используется по 4 цилиндра. Для таких авто используется четырехвыводная катушка, которая сама по себе представляет две двухвыводные катушки, объединенные в один блок.

Индивидуальная катушка зажигания

В зависимости от устройства сердечника, индивидуальные катушки зажигания делятся на два типа – компактные, и стержневые Компактная (слева) и стержневая (справа) индивидуальные катушки зажигания, устанавливаемые непосредственно над свечами зажигания.

Последний тип используемых на авто катушек – индивидуальные. Такие катушки работают только с одной свечей, но при их использовании из передающей искру цепи исключен один из элементов – высоковольтный провод, поскольку катушка размещается непосредственно на свече.

Она имеет несколько иную конструкцию, но при этом принцип работы остался неизменным.

Устройство индивидуальной катушки зажигания

В ней имеется два сердечника. Поверх внутреннего располагаются две обмотки. Но в этой катушке вторичная обмотка располагается поверх первичной. Внешний сердечник располагается поверх обмоток.

Выходы вторичной обмотки подсоединены к наконечнику, который одевается на свечу. Этот наконечник состоит из стержня, рассчитанного на работу с высоким напряжением, пружины и изолятора.

Чтобы предохранить обмотки от значительных нагрузок, ко вторичной подсоединен диод, рассчитанный на работу со значительным напряжением.

Такая конструкция катушки очень компактна, что дает возможность использовать по одному элементу на каждый цилиндр. А отсутствие ряда других элементов, использующихся в системах, которые оснащаются первыми двумя типами катушек позволяет значительно снизить потери напряжения в цепи.

Это и все выпускающиеся на данный момент катушки зажигания, которыми оснащаются автомобили.

Виды, устройство и принцип работы катушки зажигания

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.

Читайте также:  Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания

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 обнаружении неполадок они просто меняются на новые. Проводить диагностику состояния и их замену лучше в сервисных центрах, поскольку от точности работы этого элемента системы зажигания зависит работа двигателя и автомобиля в целом.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

Как работает катушка зажигания в автомобиле?

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.

Катушка зажигания: устройство, принцип работы и признаки неисправности

Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.Обращаться на почту [email protected]

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 и принцип работы

Катушка зажигания – это основной элемент системы зажигания любого транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания. Второе название – трансформатор, однако как бы эту деталь ни называли, она необходима для своевременного запуска двигателя.

Ведь именно катушка отвечает за воспламенение топливно-воздушной смеси, она передает напряжение на свечи зажигания. О том, что представляет собой данная деталь, каковы особенности ее строения и виды, пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.

Что такое катушка зажигания, зачем она нужна

Как уже говорилось выше, главная задача катушки – подача высокого напряжения на свечу, после чего появляется искра, которая, в свою очередь, поджигает топливно-воздушную смесь. Если возникают перебои в работе катушки, система зажигания начинает функционировать неправильно, как следствие – снижается мощность мотора, часты случаи, когда машина вообще перестает заводиться. 

С конструктивной точки зрения она представляет собой трансформатор, имеющий две обмотки. По состоянию на сегодняшний день можно купить катушку зажигания одного из трех типов – общую, сдвоенную или индивидуальную, детальнее о них поговорим далее.

Устройство катушки зажигания

Как уже говорилось выше, катушка зажигания – это небольшой трансформатор с первичной и вторичной обмотками. Внутри этих обмоток расположен сердечник, снаружи находится изолированный корпус. В состав первичной обмотки входит медный провод с изоляцией, закрученный витками, количество которых может варьироваться от 100 до 150. Выводы у обмотки на 12 вольт. 

Что касается вторичной обмотки, то она находится над первичной и состоит из еще большего количества витков тонкой проволоки из меди. Количество таких витков колеблется в пределах 15-30 тысяч.

Именно здесь создается высокое напряжение, способное достигать 35 тыс. вольт и передающееся на свечи зажигания. Когда речь идет о катушках масляного типа, то у них внутри находится трансформаторное масло, препятствующее нагреву детали. 

Принцип работы

Работоспособность данного элемента системы зажигания обеспечивается следующим образом. Низковольтное напряжение поступает на первичную обмотку, оно способствует появлению магнитного поля. Периодически это напряжение отсекается, что приводит к резкому сокращению магнитного поля и возникновению на витках так называемой э.д.с. (электродвижущая сила). 

В соответствии с законами физики, электродвижущая сила прямо пропорциональна количеству витков контура. Во вторичной обмотке, количество витков на которой существенно больше, возникают импульсы высокого напряжения, передающиеся на свечу. Чаще всего передача происходит посредством высоковольтных проводов.

Импульс приводит к образованию искры между электродами свечи, она поджигает топливно-воздушную смесь. В более старых машинах был еще один узел, именуемый распределителем зажигания.

Он служил для равномерной подачи напряжения на все свечи. Однако со временем автопроизводители отказались от такого решения, посчитав его ненадежным. Именно поэтому в современных транспортных средствах на каждой из свечей есть по катушке зажигания.

Виды катушек зажигания

Катушки зажигания, представленные на рынке и используемые в конструкции современных автомобилей, бывают общими и индивидуальными. 

Общие катушки применяются в системах, как оснащенных распределителем, так и без оного. В плане конструкции такие модели отличаются следующими особенностями: снаружи находится первичная обмотка, внутри – вторичная, по центру которой располагается сердечник. Все это помещено в корпус из стали. На свечи подается импульс, возникающий на вторичной обмотке. 

Что же касается индивидуальных катушек, то они устанавливаются в системах, электронное зажигание в которых прямое. Конструкция таких комплектующих существенно отличается от описанной выше, ведь вторичная обмотка здесь расположена поверх первичной. Монтируются индивидуальные катушки непосредственно на свечу, отсюда и название. Импульс же передается в полной мере, мощность не теряется.

Также существуют сдвоенные катушки, которые называют двухвыводными. В отличие от классических моделей, от обмотки высокого напряжения здесь идут два вывода, что обеспечивает возможность искрообразования сразу на двух свечах. В одном из цилиндров в таком случае топливная смесь возгорается под конец такта, а во втором – в момент выхлопа. Используются подобные решения в моторах, количество цилиндров в которых четное. Система зажигания в таком случае более проста, распределитель отсутствует. 

В классических моделях катушек внутри находится трансформаторное масло, которое, как уже писалось выше, предотвращает перегрев обмотки. Для производства корпуса используется металл, и такое решение сложно назвать рациональным, поэтому более широкое распространение получил альтернативный вариант – т.н. «сухие» трансформаторы.

У них нет корпуса, зато есть эпоксидное покрытие, выполняющее двойственную функцию – охлаждающее деталь и защищающее ее от грязи и повреждений. В некоторых случаях используются комбинированные решения, когда сухая катушка сочетается с контактным коммутатором или же она встраивается в распределитель. 

Как проверить катушку зажигания

Проверка катушки зажигания может быть выполнена несколькими способами, но чаще всего автомобилисты прибегают к проверке «на искру». Преимущество такого метода состоит в его доступности, недостаток – в неточности результата. Для выполнения диагностики следует взять свечной ключ, плоскогубцы и свечу, которая точно исправна. 

Проверка выполняется следующим образом:

  •  Визуально оценивается целостность проводки от свечей и до самой катушки. Осмотр проводится при выключенном зажигании. 
  •  Если провода в порядке, нужно снять наконечник со свечи на первом цилиндре и подключить его к свече, в работоспособности которой уверены.
  •  Включить зажигание, то есть завести мотор.
  •  Обратить внимание на цвет искры – если она едва заметна и желтоватого цвета, налицо проблемы с проводкой или с катушкой. Если искра отсутствует, предмет нашего интереса неисправен, значит, придется выполнить замену катушки зажигания. 
  •  Если авто оснащено индивидуальными катушками, описанные выше действия следует выполнить на каждой свече. Действовать нужно осторожно, не прикасаясь к проводам, которые находятся под напряжением.

Для получения максимально точного результата трансформатор проверяют с помощью специального прибора – мультиметра. Нормальное сопротивление катушки зажигания находится в пределах от 0,2 до 3 Ом в зависимости от модели. 

Часто встречающиеся неисправности, их признаки и способы устранения

О том, что трансформатор системы зажигания функционирует с перебоями, свидетельствуют следующие признаки:

  •  Двигатель «троит», со временем – сильнее.
  •  При минусовой температуре «троение» наблюдается лишь до тех пор, пока мотор не нагреется.
  •  Когда «за бортом» сыро, мотор работает с перебоями.

Если был замечен хотя бы один из перечисленных признаков, необходимо выполнить диагностику катушки самостоятельно либо обратиться за помощью на СТО. 

К причинам поломок трансформатора следует отнести механическое повреждение, вызванное банальным износом, подтекание масла, которое попадает на изоляцию и разрушает ее. В таком случае лучше заменить деталь, так как ремонт зажигания будет практически непосильной задачей.

Индивидуальные катушки подвержены перегреву, который заметно сокращает их срок службы. Чтобы его предотвратить, специалисты рекомендуют использовать охлаждающую жидкость надлежащего качества и следить за исправностью системы охлаждения. 

Заключение

Катушка зажигания – это незаменимая деталь, присутствующая в каждом двигателе внутреннего сгорания. Они весьма надежны и долговечны, из строя выходят нечасто, обычно изнашиваются и ломаются только с возрастом или из-за проблем с проводкой. Стоят недорого, ремонту подлежат в ограниченных случаях, чаще всего неисправность устраняется путем замены. 

Принципы работы катушки зажигания

Поиск запроса «катушка зажигания» по информационным материалам

Принцип работы катушки зажигания | AUTO-GL.ru

Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. По сути катушка является небольшим трансформатором, на первичную обмотку которой приходит стандартные 12 В от аккумулятора, а выходит напряжение в несколько кВ. Она используется во всех системах зажигания — контактной, бесконтактной и электронной. Причины выхода из строя катушки типичны. Как правило, это обрыв провода, повреждение изоляции, механические деформации. Далее мы с вами рассмотрим признаки неисправности и методы диагностики катушки зажигания.

Как упоминалось выше, катушка зажигания — это повышающий трансформатор напряжения, который преобразует полученное напряжение 12 В в напряжение со значением несколько киловольт. Конструктивно катушка состоит из двух обмоток — первичной и вторичной (соответственно, низкого и высокого напряжения). Однако в зависимости от типа катушки обмотки и их расположение отличаются.

Начнем описание с самой простой общей катушки. Здесь на первичной обмотке имеется 100…150 витков. Обмотка намотана изолированным медным проводом. Ее концы выведены на корпус катушки. Количество витков обмотки высокого напряжения составляет 30…50 тысяч (зависит от модели). Естественно, что используемый здесь провод гораздо меньшего диаметра. «Минус» вторичной обмотки подсоединен к «минусу» первичной. А «плюс» подключается к выводу на крышке. Таким образом обеспечивается отвод полученного высокого напряжения.

Чтобы увеличить магнитное поле, обмотки наматывают вокруг металлического сердечника. В некоторых случаях для избежания перегрева обмотки и сердечник заливают трансформаторным маслом (оно не только охлаждает систему, но и является изолятором).

Теперь перейдем к рассмотрению индивидуальной катушки зажигания. Здесь также имеются две обмотки, однако отличие состоит в их расположении. В частности, они намотаны в обратном порядке. Первичная обмотка имеет сердечник внутреннего типа, а вторичная — внешнего типа.

Индивидуальные катушки зажигания устанавливают в системах с электронным зажиганием. Поэтому их конструкция усложнена. Так, для отсечения значительного тока во вторичной обмотке предусмотрен диод. Также особенностью индивидуальной катушки является тот факт, что полученное высокое напряжение идет не на распределитель (как в классических системах), а непосредственно на свечи зажигания. Это стало возможным благодаря конструкции, в которую были включены изолированный корпус, стержень и пружина.

Еще один тип катушки — двухвыводная. Она подает напряжение сразу на два цилиндра. Существует несколько их разновидностей. Как правило, такие катушки объединяются в один общий блок, который по сути является четырехвыводной катушкой зажигания.

Независимо от типа катушки зажигания, основным их техническим параметром, на который стоит ориентироваться при диагностике — это сопротивление обмоток. В частности, сопротивление первичной обмотки обычно находится в пределах 0,5…3,5 Ом, а вторичной — 6…15 кОм (эти значения могут отличаться у разных катушек, поэтому лучше найти справочную информацию именно по той модели, которая используется в вашем автомобиле). Замеры производятся с помощью традиционных приборов — мультиметров или омметров. Если полученное значение сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что катушка вышла из строя.

Также нужно быть в курсе того, что каждая катушка имеет различные показатели:

  • сопротивление обмоток;
  • длительность искры;
  • энергия искры;
  • ток искры;
  • индуктивность первичной обмотки.

Поэтому для того, чтобы понять насколько показания катушки соответствуют норме, необходимо уточнить технические характеристики вашей отдельно взятой катушки. Это вам особенно пригодится если пропала искра, поскольку катушка зажигания является одним из первых элементов системы, которые подлежат проверке.

Существует несколько характерных признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:

  • мотор начинает «троить», причем эта проблема усугубляется со временем;
  • на морозе мотор «троит», пока не нагреется;
  • перебои в работе двигателя во влажную погоду;
  • при резком нажатии на педаль акселератора наблюдается провал в работе мотора.

При неисправной катушке на машинах с ЭБУ на приборной панели активизируется значок Check Engine. Однако перечисленные признаки также могут свидетельствовать и о других неисправностях, в частности, со свечами зажигания. Но при появлении хотя бы одной из них нужно выполнить диагностику катушки (катушек) зажигания.

Существует несколько причин, из-за которых катушка зажигания полностью или частично выходит из строя. Среди них:

  • Механические повреждения. Это может быть банальное старение, из-за которого происходит разрушение изоляции. Также существует вероятность протекания масла через уплотнители, которое попадает на изоляцию или корпус катушки и разрушает их. Ремонт в данном случае вряд ли возможен, поэтому лучшим вариантом будет полная замена узла.
  • Повреждения контактного соединения. В теплую погоду причиной этого может быть попадание влаги в подкапотное пространство. Например, во время сильного дождя, езде по глубоким лужам, мойке автомобиля. Зимой вероятно попадание на катушку состава, которым посыпают поверхность дороги для борьбы с гололедицей.
  • Перегрев. Ему зачастую подвержены индивидуальные катушки. Из-за перегрева может значительно уменьшиться срок службы катушек зажигания. Процесс перегрева сложно контролировать, однако старайтесь использовать качественную охлаждающую жидкость и следить, чтобы нормально работала система охлаждения двигателя.
  • Вибрации. Они особенно вредны для индивидуальных катушек зажигания. Вибрации, как правило, идет от головки блока цилиндров (ГБЦ). Чтобы уменьшить количество и амплитуду вибраций, следите за тем, чтобы двигатель работал в нормальном режиме (без детонации и с исправными подушками).

Катушки зажигания — достаточно надежные и долговечные узлы, и их выход из строя чаще всего связан со старением и/или пробоем изоляции. Далее рассмотрим методы диагностики катушек.

Содержание статьи

Как проверить катушку зажигания

Существует два основных способа, с помощью которых можно самостоятельно проверить работоспособность катушки зажигания. Перечислим их по порядку.

Проверка катушки зажигания ВАЗ

Проверка катушки зажигания Черри Тигго

Метод проверки «на искру»

Первый из них называется «на искру». Его преимущество — возможность выполнения в «походных условиях». Из недостатков же стоит отметить трудоемкость и неточность, поскольку причинами обнаруженных неисправностей может быть вовсе не катушка зажигания. Для выполнения диагностики вам понадобится свечной ключ, заведомо исправная свеча и плоскогубцы.

Для начала визуально проверьте целостность изоляции высоковольтной проводки. Начиная свечами зажигания и заканчивая катушкой. При этом зажигание должно быть отключено (ключ находиться в положении 0). В случае, если с изоляцией все в порядке, алгоритм дальнейших действий будет следующим:

  1. Снимите наконечник со свечи первого цилиндра и подсоедините его к заранее подготовленной рабочей свече.
  2. Самостоятельно или с помощью помощника поверните ключ зажигания в положение II (заводите машину).
  3. Если катушка исправна, то между электродами свечи появится искра. При этом нужно обращать внимание на ее цвет. Нормальная рабочая искра имеет ярко-фиолетовый оттенок. Если же искра желтоватая и слабая, значит, есть проблемы с проводкой или катушкой. Если же искры нет вовсе, значит, катушка зажигания неисправна.
  4. Повторите описанные действия для всех катушек в случае, если в машине они индивидуальные.

При работе с системой зажигания соблюдайте осторожность. Не прикасайтесь к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Если у вас нет заведомо рабочей запасной свечи, вы можете выкрутить любую свечку из двигателя. Для этого отсоедините ее и воспользуйтесь свечным ключом. В этом случае можно проверить катушку на всех имеющихся свечах. Тем самым вы заодно проверите состояние свечей зажигания.

В случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки, то проверить их можно, переставляя на другие свечи. При этом проводку лучше не трогать, чтобы не повредить ее целостность.

Модуль катушек зажигания

Проверка сопротивления изоляции

Второй популярный метод проверки заключается в измерении значения сопротивления изоляции проводов в обмотках катушки. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять сопротивление. Катушку зажигания лучше демонтировать с автомобиля, чтобы работать было удобнее. Процедура замера несложна. Главное знать, где расположены выводы первичной и вторичной катушек, так как измерять сопротивление необходимо проверить на них обеих.

Перед началом работы убедитесь в исправности мультиметра. Для этого включите режим измерения сопротивления и замкните щупы между собой. На экране должен быть 0.

Два щупа мультиметра попарно подсоединяют (касаются) к выводам первичной обмотки. Значение сопротивления должно находиться в пределах 0,5…3,5 Ом (у некоторых катушек может быть больше, точную информацию вы найдете в справочной литературе). Аналогичную процедуру необходимо провести и со вторичной катушкой. Однако тут диапазон значений будет другим — от 6 до 15 кОм (аналогично информацию уточняйте в справочной литературе).

Процедура замера сопротивления изоляции катушки зажигания

Если значение будет мало, значит, в обмотке повредилась изоляция, и вы имеете дело с коротким, скорее всего межвитковым, замыканием. Если же сопротивление слишком велико, то это означает, что провод обмотки оборвался и нет нормального контакта. В любом случае необходимо выполнять ремонт, то есть перематывать обмотку. Однако в большинстве случаев лучше попросту заменить катушку зажигания, так как этот способ избавит вас от лишних хлопот и затрат. Это касается практически любого автомобиля, ведь стоимость ремонта будет превышать цену самой катушки.

Если вы имеете дело с индивидуальными или двухвыводными катушками, то здесь дело обстоит несколько иначе. Значение на первичной обмотке должны быть аналогичными. А что касается «вторички», то значение сопротивления будут идентичными на обоих выводах. Если на машине установлена катушка с четырьмя выводами, то проверку нужно делать на всех выводах.

Также учтите, что при измерении сопротивления на вторичной обмотке важно учитывать полярность. В частности, черным щупом мультиметра коснитесь центрального вывода («массы»), а красным — стержня наконечника.

Итоги

Проверить катушку зажигания совсем несложно. Это может сделать любой, даже начинающий, автолюбитель. Самый простой и эффективный метод — измерение сопротивления изоляции на первичной и вторичной обмотках. Для этого лучше снять катушку для удобства проведения работы.

Помните, что при выявлении неисправности редко имеет смысл проводить ремонт, в частности, перематывать одну или вторую обмотки. Гораздо проще купить и заменить новую катушку зажигания целиком.

Две синхронные искры — журнал За рулем

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

ДВЕ СИНХРОННЫЕ ИСКРЫ

На многих современных автомобилях, оснащенных системой впрыска топлива (а таких в мире — большинство), применяется система зажигания с низковольтным распределением энергии. Часто неисправности в ней связаны с катушками зажигания нетрадиционной конструкции. О них рассказывает Антон УТКИН.

Неискушенный в технике автолюбитель, возможно, считает систему зажигания без обычного распределителя недавним достижением электроники. Между тем еще в 1961 году на ирбитском мотоцикле М-62 с двухцилиндровым оппозитным двигателем впервые появилась двухискровая (тогда еще шестивольтовая) катушка Б-201 (фото 1). В отличие от известных ранее, у нее было два высоковольтных вывода — от первого и последнего витков вторичной обмотки, которую полностью изолировали от «массы» (рис. 1). Такое передовое решение стало возможным благодаря четырехтактному циклу двигателя и чередованию вспышек в цилиндрах через каждый полный оборот коленвала. Высоковольтная цепь проходила через «массу» и искровые промежутки обеих свечей, каждая из которых либо поджигала топливную смесь в конце такта сжатия, либо проскакивала вхолостую в конце такта выпуска.

Но о применении двухискровых катушек на четырехцилиндровых моторах тогда речи не шло — электронное распределение низкого напряжения по двум каналам в ту пору еще не появилось. Впрочем, идея обойтись без «бегунка» уже будоражила умы. На фото 2 — один из вариантов самодельного двухканального трамблера для «Москвича», рассчитанного на работу с двумя двухискровыми или четырьмя обычными, но шестивольтовыми «бобинами». Его два прерывателя, расположенные под углом 90°, и кулачок с двумя гранями вместо четырех обеспечивали одновременное искрообразование на свечах каждой пары цилиндров дважды за один оборот коленвала.

Серийное применение на отечественных автомобилях двухискровая схема нашла в 1986 году на модели VAZ 21083–02 с микропроцессорным зажиганием. Специально для нее НИИАвтоприборов (ныне «Автоэлектроника») совместно с московским заводом АТЭ-2 разработал сухую, запрессованную в полипропилен двухискровую катушку высокой энергии с индексом 29.3705. Система включала две такие катушки, каждая из которых обслуживала свою пару цилиндров, а энергия между ними распределялась статически — с помощью контроллера и двухканального коммутатора. В сочетании с карбюратором эта система не давала особых преимуществ перед обычным трамблером, уступая последнему в простоте, надежности и цене, поэтому в 1990 году производство VAZ 21083–02 прекратили. Но годом раньше начался серийный выпуск «Оки», для двухцилиндрового мотора которой как раз и подошла двухискровая катушка 29.3705 в комплекте с обычным коммутатором и датчиком Холла.

К тому времени все недостатки этой катушки и причины ее частых отказов уже были хорошо известны конструкторам. Поэтому в 1992 году на конвейере АТЭ-2 появилась новая катушка 3009.3705, сделанная по лицензии французской фирмы «Дюселье» (ныне «Валео»). Ее важнейшее отличие от предшественницы — замкнутый магнитопровод, позволивший резко сократить магнитный поток рассеяния, повысить КПД и более чем вдвое уменьшить число витков обмоток, а значит, существенно сократить расход обмоточной меди. Многослойный каркас и новый материал изоляции уменьшили вероятность внутренних пробоев, характерных для катушки 29.3705. Последний вариант двухискровой катушки от АТЭ-2 — модель 3012.3705, освоенная в 1994 году. При сохранении энергетических параметров и надежности 3009.3705 она заметно меньше и легче. Именно 3012.3705 устанавливают на «Оку», а также на автомобили ГАЗ с двигателем ЗМЗ-406 (по две штуки). Ее копию малыми сериями делает уфимское ОНПП «Молния» для модификации «Москвича-2141» с микропроцессорным зажиганием. От московской она отличается нестандартной маркировкой (8Г4768049), материалом корпуса и цветом (он коричневый, а не серый, как у АТЭ-2).

А наиболее интегрированный (многофункциональный) прибор системы зажигания — это четырехискровой высоковольтный модуль 42.3705, выпускаемый на заводе АТЭ-2 для «самар» с впрыском топлива. Он включает в себя две двухискровые катушки и силовую часть двухканального коммутатора, залитые в единый компактный блок. Такое решение представляется оправданным лишь при достаточной надежности каждого элемента изделия, иначе при отказе одного из них придется менять весь дорогостоящий модуль. Видимо, это одна из причин, по которой большинство фирм в мире пока предпочитают раздельные приборы системы зажигания.

Условия искрообразования в системах с двухвыводными катушками почти не отличаются от тех, где есть распределитель, несмотря на наличие второго искрового промежутка. Дело в том, что падение напряжения в цепи вторичной обмотки распределяется по свечам неравномерно. В том цилиндре, где искра пробивает сжатую топливно-воздушную смесь, напряжение пробоя достигает 10 кВ, а в том, где она является «паразитной», то есть срабатывает вхолостую в конце такта выпуска, вполне достаточно 1–2 кВ. То есть потери составляют около 15% — не больше, чем в обычной системе, где «паразитная» искра проскакивает между «бегунком» и контактом крышки трамблера.

Практически единственная причина выхода из строя двухискровых катушек — внутренний пробой. Его симптомы порой ставят в тупик даже сведущего в электротехнике автолюбителя. Вот вам вопрос: может ли быть так, что на одной свече, подключенной к выводу двухискровой катушки, искра есть, а на другой, подключенной к другому выводу этой же катушки, — нет? На первый взгляд, при исправных свечах и высоковольтных проводах такого быть не может. Ведь в цепи последовательно соединенных потребителей работает либо все, либо ничего. Но не спешите с выводами! Про подобные чудеса мы слыхали от владельцев «Оки», рассказывавших, как мотор упорно «троил» (то бишь «единил»), несмотря на многократную замену свечи, а помогала лишь замена катушки зажигания. И вот наконец-то такая пробитая «бобина» попала к нам в руки.

Катушку 8Г4768049 принес в редакцию читатель — владелец «Москвича» с микропроцессорным зажиганием. Двигатель «троил», а при проверке «на искру» любая свеча, подключенная к выводу одной из катушек для второго цилиндра, упорно не желала работать. Но при этом свеча третьего цилиндра, подключенная к ней последовательно, прекрасно искрила! Заменили катушку — мотор «запел всеми четырьмя».

Для проверки катушки мы собрали схему с блоком аварийного зажигания климовского завода, который представляет собой транзисторный вибратор, размыкающий цепь первичной обмотки катушки с частотой 150 раз в секунду (рис. 2). Подключенные к высоковольтным выводам свечи положили на медную пластину, соединенную проводом с «минусом» аккумулятора, то есть получили полную имитацию штатной схемы автомобиля. Включив питание, услышали треск непрерывного искрового разряда, но работала только одна свеча (фото 4). Поменяли свечи местами — так и есть, они тут ни при чем: не работает один из выводов катушки. Но должен же ток, выйдя с одного конца вторичной обмотки и пройдя через искровой промежуток одной свечи, как-то попасть на другой конец обмотки?! Путь ему остается только один — «масса» — «минусовый» провод — аккумуляторная батарея — замок зажигания — первичная обмотка катушки. То есть ему главное попасть поближе к виткам вторичной обмотки, а там, глядишь, где-нибудь да пробьется к цели. А раз так, попробуем отключить «минусовый» провод от медной пластинки. Как и следовало ожидать, обе свечи заработали синхронно (фото 5).

Отсюда вывод — в катушке пробита межобмоточная изоляция, то есть для высокого напряжения обе обмотки теперь не изолированы друг от друга (только для высокого напряжения). В обычных одноискровых катушках такого практически не бывает, поскольку там есть возможность разнести первичную обмотку и крайние витки вторичной, на которых напряжение максимально. А в компактных двухискровых, напротив — между любой частью вторичной обмотки и витками первичной, разделенных порой слоем пластмассы толщиной 3–5 мм, может возникать разность потенциалов в десятки киловольт. Особенно когда один из высоковольтных проводов отсоединен от свечи и его наконечник удален от «массы».

Правда, солидные производители обязательно проводят выборочные тесты катушек на пробой. Например, на АТЭ-2 их испытывают в течение 5 минут непрерывной коммутации первичной обмотки с определенной частотой при полностью отключенных высоковольтных проводах. И все же рисковать не стоит, поэтому, проверяя систему зажигания «на искру», примите все меры, чтобы при проворачивании коленвала наконечник высоковольтного провода не отошел от «массы» дальше 5–7 мм.

Стоит ли выбрасывать пробитую катушку или она еще может пригодиться? Ответ: может, но только на машине с распределителем. Высоковольтный провод с неработающего вывода подсоединяем к «массе», а с работающего — к центральному гнезду крышки трамблера. Теперь она будет работать «вечно».

В заключение — об одном неприятном свойстве систем с двухискровыми катушками, о котором конструкторы обычно умалчивают. Речь идет о взрыве глушителя, который нечасто, но все же случается на машинах, оборудованных такими системами. Происходит это после неудачных попыток пуска двигателя, когда водитель подолгу прокручивает его стартером, вместо того, чтобы открыть капот и разобраться, в чем дело. Если пуск затруднен из-за плохого контакта в каком-либо из штекерных разъемов, то мотор, вращаемый стартером, успеет накачать в систему выпуска изрядное количество топливно-воздушной смеси. От вибрации при работе стартера контакт может восстановиться и на свечах одной пары цилиндров возникнут искры. В системе с распределителем двигатель просто начинает работать и выхлопные газы быстро продуют глушитель, но здесь картина иная. В цилиндре, где проскакивает «паразитная» искра, выпускной клапан еще открыт, и фронт пламени, не имея препятствий на своем пути, распространяется по трубам выпускной системы со скоростью до 50 м/с. Мгновенное сгорание смеси в объемистом корпусе глушителя носит взрывной характер. В отличие от обычного «выстрела» в глушителе (например, при позднем зажигании или сбитых фазах), здесь последствия куда более серьезные — глушитель разлетается на куски. Кстати, сидящие в салоне испытывают в этот момент довольно острые ощущения — машина будто подпрыгивает, а звук такой, что на несколько минут закладывает уши…

Учитывая, что на многих автомобилях глушитель расположен в непосредственной близости от бензобака, есть основания опасаться более серьезных последствий. К счастью, о таких случаях мы пока не слышали (дай Бог, чтобы и впредь не услышали). Хочется верить, что двухискровые катушки в будущем станут надежнее и целесообразность их применения перестанут подвергать сомнению.

Фото 1. Бескорпусная двухискровая катушка Б-201.

Фото 2. Двухканальный контактный трамблер штучного изготовления.

Фото 3. Четырехискровой модуль 42.3705.

Рис. 1. Схема системы зажигания с прерывателем и двухискровой катушкой для двухцилиндрового двигателя: 1 — катушка

Б-201; 2 — замок зажигания; 3 — батарея; 4 — конденсатор; 5 — прерыватель; 6 — первичная обмотка; 7 — вторичная обмотка; 8 — свеча.

Рис. 2. Схема проверки двухискровой катушки:

1 — батарея; 2 — транзисторный вибратор;

3 — катушка зажигания;

4 — свеча; 5 — соединительная пластина; 6 — зажим «крокодил»; 7 — искра с вывода, удаленного от места пробоя; 8 — межобмоточный пробой.

Фото 4. 

Типичный признак внутреннего пробоя — искрит только одна свеча.

Фото 5. 

Пробитая катушка работает нормально, но только в лабораторных условиях — перемычка между свечами изолирована от «массы».

25. Устройство и принцип работы катушек зажигания.

Катушка зажигания представляет из себя автотрансформатор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник катушки набран из пластин трансформаторной стали , изолированных друг от друга окалиной. На сердечник надета изолирующая трубка на которую намотана вторичная обмотка. Каждый слой вторичной обмотки изолирован кабельной бумагой. Первичная обмотка намотана поверх вторичной, что облегчает отвод теплоты. Внутри корпуса установлен наружный магнитопровод из трансформаторной стали. Фарфоровый изолятор и карболитовая крышка предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом катушки. Один конец вторичной обмотки выводится к зажиму высокого напряжения через контактную пластину, сердечник и пружину. Другой конец вторичной обмотки и конец первичной обмотки соединены между собой и подведены к зажиму, соединяемому с прерывателем- распределителем. Пространство между обмотками и корпусом катушки заполнено изолирующим наполнителем — рубраксом, или трансформаторным маслом.

Первичная обмотка которого имеет небольшое количество витков и рассчитана на импульсы низкого напряжения, например 12(24) вольт, вторичная обмотка выполнена из тончайшего провода с огромным количеством витков, благодаря чему во вторичной обмотке создаётся высокое выходное напряжение до 25 000 — 35 000 вольт по формуле: напряжение = индукция в витке х количество витков. Раньше катушки зажигания делали с незамкнутым магнитопроводом, в настоящее время появились трансформаторы зажигания с замкнутым магнитопроводом.

Принцип действия

Принцип действия любой катушки зажигания следующий. На первичной обмотке катушки зажигания присутствует постоянное напряжение. В момент, когда нужна искра (момент зажигания), с первичной катушки постоянное напряжение (12В) снимается размыканием контактов, механически связанных с валом, или с помощью электронных ключей, в которых управляющий импульс формируется схемой, содержащей датчик Холла. Согласно закону взаимной индукции, э.д.с., индуцируемая изменением силы тока в соседнем контуре, равна

,

учитывая мгновенное изменение силы тока (одномоментное размыкание), следовательно, большое значение производной, а также взаимную индукцию обмоток , где N2 очень большое число (десятки тысяч витков), во вторичной обмотке наводится импульс э.д.с. амплитудой в десятки киловольт. Высокий потенциал от катушки передаётся на свечи с помощью высоковольтных проводов, и обеспечивает искру пробоя между электродами свечи зажигания.

Катушки зажигания на одну и две свечи применяются как альтернатива общепринятым системам с распределителем зажигания; эти катушки используются в системах без распределителя зажигания.

Когда катушка работает на одну свечу зажигания, изменяющийся ток в первичной обмотке позволяет получить импульс зажигания на отдельной свече в точно установленный момент времени. Дополнительные разрядники или высоковольтные диоды применяются для предотвращения положительных высоковольтных импульсов тока (1…2 кВ), которые могут привести к преждевременному искровому разряду.

На катушке, обслуживающей две свечи зажигания, вторичная обмотка электрически изолирована от первичной обмотки. Каждый из двух выводов высокого напряжения соединен со свечой зажигания для выработки электродуговых разрядов на обеих свечах при отсечке тока в первичной обмотке. Как в случае обычного распределения высокого напряжения по отдельным свечам зажигания, данная система обычно не требует применения специальных мер для предотвращения появления разряда во время выключения зажигания.

Подсоединение и установка таких катушек зажигания облегчается за счет комбинации нескольких катушек и размещения их в одном общем корпусе. Однако и при этом отдельные катушки продолжают работать как независимые приборы. Сочетание катушек зажигания и задающих каскадов дает возможность использовать укороченные проводники, ведущие к первичной обмотке (т.е. обеспечивается небольшое падение напряжения).

Катушки зажигания (схема): а — катушка зажигания для одной свечи (система без распределителя зажигания): b — катушка зажигания одноискрового типа; с — катушка зажигания для двух свечей

Катушка зажигания

— основные части, принцип работы и применение Катушка зажигания

— это (также называемая катушкой зажигания) индукционная катушка, которая используется для повышения низкого напряжения батареи (12 вольт) до очень высокого напряжения (около 50000 вольт) для производить искру в цилиндре двигателя для сгорания топлива. Используется в системе зажигания автомобиля. Можно также сказать, что это короткий повышающий трансформатор.

Принцип работы

Катушка зажигания в основном состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки и железного сердечника.Когда ток через первичную обмотку многократно замыкается и размыкается контактным выключателем, он индуцирует очень высокое напряжение во вторичной обмотке (около 50000 В). Это высокое напряжение от вторичной обмотки передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, создавая искру внутри цилиндра.

Основные части

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

Читайте также:  

1.Первичная обмотка

Состоит из толстого медного провода, имеющего от 200 до 300 витков, изолированных друг от друга

2. Вторичная обмотка

Состоит из тонкого медного провода, имеющего большое количество витков, около 21000 витков. Провода во вторичной обмотке изолированы друг от друга эмалью на проводе.

3. Железный сердечник

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

Конструкция

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

Работа катушки зажигания

 

  1. Когда ключ зажигания включен, ток через первичную обмотку начинает течь, что создает магнитное поле в железном сердечнике и вокруг него.
  2. При разрыве контакта в прерывателе контактов первичный ток исчезает.Это также коллапсирует магнитное поле в ядре. Это внезапное нарушение магнитного поля индуцирует очень высокое напряжение на вторичной обмотке. Величина индуцируемого напряжения составляет около 50000 Вольт.
  3. Затем это высокое напряжение передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, создавая искру для зажигания.

Читайте также: 

Применение

В основном используется в автомобильной системе зажигания и в транспортных средствах с бензиновыми двигателями, таких как скутеры, мотоциклы, автомобили и т. д.

Не применяется в автомобилях с дизельным двигателем.

Как определить неисправность катушки зажигания?

Различные симптомы неисправности:

  • Обратный огонь
  • Проблемы с запуском
  • Меньшая экономия топлива
  • Перебои в работе двигателя прокомментировать нас. И если вы найдете эту статью информативной, поставьте лайк и поделитесь ею.

    Что такое катушка зажигания — принцип работы и применение

    Вот полное руководство по катушке зажигания. Здесь вы можете получить принцип работы катушки зажигания, основные части и приложения и т. Д.

    Катушка зажигания (также называемая искровой катушкой ) представляет собой индукционную катушку в автомобильной системе зажигания , которая преобразует напряжение аккумуляторной батареи в тысячи вольт, необходимые для создания электрической искры в свечах зажигания для зажигания. топливо.

    Катушка зажигания

    Катушка зажигания (также называемая искровой катушкой) представляет собой индукционную катушку в системе зажигания автомобиля, которая преобразует напряжение аккумулятора в тысячи вольт, необходимые для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения топлива. Некоторые катушки имеют внутренний резистор, в то время как другие полагаются на резисторный провод или внешний резистор для ограничения тока, протекающего в катушку от 12-вольтового источника питания автомобиля. Т

    Провод, идущий от катушки зажигания к распределителю, и высоковольтные провода, идущие от распределителя к каждой из свечей зажигания, называются проводами свечей зажигания или высоковольтными проводами.Первоначально для каждой системы катушек зажигания требовались точки механического прерывания контактов и конденсатор (конденсатор). В более поздних электронных системах зажигания для подачи импульсов на катушку зажигания используется силовой транзистор. В современном легковом автомобиле может использоваться одна катушка зажигания для каждого цилиндра двигателя (или пары цилиндров), что исключает подверженные неисправностям кабели свечей зажигания и распределитель для направления импульсов высокого напряжения.

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

    Принцип работы

    Катушка зажигания в основном состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки и железного сердечника. Когда современная через первичную обмотку снова и снова замыкает и размыкает контактный выключатель, это наводит во вторичной обмотке совершенно избыточное напряжение (примерно 50000 В). Это высокое напряжение от вторичной обмотки передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, чтобы произвести искру в цилиндре.

    Основные детали

    Различные основные части начального сгибания

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

    Состоит из толстого медного провода, имеющего от 200 до 300 ответвлений, защищенных друг от друга

    Он состоит из тонкой медной проволоки с огромным количеством витков, около 21000 витков.Провода вспомогательной обмотки защищены друг от друга эмалью на проводе.

    Состоит из крытого железного центра. Он используется для хранения жизненной силы в качестве притягательного поля.

    Строительство

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

    Работа катушки зажигания

    1. При включенном зажигании начинает протекать ток через первичную обмотку, что создает магнитное поле в железном сердечнике и вокруг него.
    2. При разрыве контакта в прерывателе контактов первичный ток исчезает. Это также коллапсирует магнитное поле в ядре. Это внезапное нарушение магнитного поля индуцирует очень высокое напряжение на вторичной обмотке. Величина индуцируемого напряжения составляет около 50000 Вольт.
    3. Затем это высокое напряжение передается на свечу зажигания через распределитель зажигания, чтобы произвести искру для зажигания.

    Приложения

    Обычно используется в системе запуска автомобилей и в тех транспортных средствах, которые управляются масляными двигателями, например, мотоциклах, круизерах, автомобилях и т. д.

    Не используется в дизельном двигателе ходовой части транспортных средств.

    Родственные

    Катушка зажигания – основные части, принцип работы и применение

    Распространите любовь, поделившись этим..!!

    Катушка зажигания представляет собой (также называемую пусковой петлей) приемный вихрь, который используется для расширения низкого напряжения батареи (12 вольт) до высокого напряжения (около 50000 вольт), чтобы создать пуск внутри камеры двигателя для сжигания топлива. . Используется в системе запуска автомобиля. Мы также можем сказать, что это короткий повышающий преобразователь.

    Принцип работы

    Пусковой контур в основном состоит из основной обмотки, дополнительной обмотки и железного центра. В момент, когда ток через основную обмотку достигает выключателя, возникает высокое напряжение во вспомогательной обмотке (около 50000 В).Это высокое напряжение от дополнительной обмотки передается на пусковую вилку через оптовик пуска, чтобы обеспечить пуск внутри ствола.

    Основные части

    Различные основные части пускового витка:

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

    состоит из тонкой медной проволоки, имеющей огромное количество витков около 21000 витков.Провода вспомогательной обмотки защищены друг от друга эмалью на проводе.

    Состоит из крытого железного центра. Он используется для хранения жизненной силы в качестве притягательного поля.

    Конструкция

    В пусковом контуре стальной центр доступен посередине, и основные и вспомогательные обмотки охватывают его. Основная скрутка состоит из толстой медной проволоки, имеющей от 200 до 300 отводов, защищенных друг от друга. Затем снова вспомогательная обмотка состоит из тонкого медного провода, имеющего 2100 витков и защищенных друг от друга полировкой на проводах и слоями промасленной бумажной защиты.

    Рабочий

    В момент включения пускового переключателя начинает течь ток через необходимую скрутку, что создает притягивающее поле в центре утюга и вокруг него.

    При обрыве контакта в контактном прерывателе необходим ток пробоя. Это дополнительно падает привлекательное поле в центре. Этот внезапный разрыв поля притяжения активирует высокое напряжение на дополнительной обмотке. Величина подсказанного напряжения составляет около 50000 Вольт.

    Это высокое напряжение в этой точке передается на пусковую вилку через оптовика пуска, чтобы обеспечить пуск для пуска.

    Применение

    Обычно используется в системе запуска автомобилей и в тех транспортных средствах, которые управляются масляными двигателями, например, мотоциклах, круизерах, автомобилях и т.д.

    В ходовой части транспортных средств дизельный двигатель не используется.

    Как определить неисправность катушки зажигания?

    Различные проявления его разочарования

    Взорванный назад

    Начальные проблемы

    Меньший пробег

    Двигатель выходит из строя

    Автомобиль замедляется

    Двигатель трясется

    4.!!

    Понимание работы электронной системы зажигания

    В связи с широким использованием систем зажигания в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием электронные типы выпадают на один уровень. Искра отвечает за производство пламени и в автомобилестроении, где химическая энергия (воздушно-топливная смесь) преобразуется в механическую энергию (вращение коленчатого вала). Для этого необходима искра.

    Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему и принципы работы электронной системы зажигания.мы также познакомимся с преимуществами и недостатками системы.

    Подробнее: Все, что вам нужно знать о системе зажигания

    Определение электронной системы зажигания

    Электронная система зажигания — это тип системы зажигания, в которой используются электронные схемы, обычно транзисторы. Транзисторы контролируются датчиками для генерации электрических импульсов, которые затем генерируют искру высокого напряжения, которая может сжигать обедненную смесь и обеспечивать лучшую экономичность и более низкий уровень выбросов.Электронная система зажигания полностью контролируется электроникой.

    Электронная система зажигания широко используется в авиационных двигателях, велосипедах, мотоциклах и автомобилях, поскольку выполняет те же функции, что и другие типы систем зажигания.

    Функция электронной системы зажигания остается прежней, поскольку она подает искру высокого напряжения на свечу зажигания, так что топливно-воздушная смесь может гореть или воспламеняться. Поскольку в системе используются датчики, это повышает надежность и пробег, а также снижает выбросы.

    Подробнее: Вещи, которые вы должны знать о масляном радиаторе двигателя

    Компоненты электронной системы зажигания

    Ниже перечислены компоненты электронной системы зажигания и их функции:

    Аккумулятор:

    Аккумулятор является источником питания системы зажигания, поскольку он передает системе необходимую энергию при включении зажигания. Используемый тип батареи представляет собой электрохимическую систему, которая накапливает заряд и высвобождает его, когда это необходимо.Эта батарея имеет две клеммы; положительный и отрицательный. Положительная клемма подключена к ключу (замку зажигания), а отрицательная клемма заземлена.

    Замок зажигания:

    Выключатель зажигания — это нижняя часть питания, которая включает и выключает систему. Когда он включен, питание подается от батареи, а когда выключено, подача питания прекращается.

    Электронный блок управления:

    Здесь начинается электронная работа в системе, когда она включает и выключает первичный ток.Компонент также известен как блок управления системой зажигания. это то, что автоматически отслеживает и контролирует время и интенсивность искры.

    Устройство получает сигналы напряжения от якоря и включает и выключает первичную обмотку. Электронные блоки управления размещаются отдельно вне распределителя или размещаются в коробке электронного блока управления автомобиля.

    Арматура:

    Якорь создает магнитное поле в системе. в отличие от аккумуляторной системы зажигания, которая имеет контактные точки прерывания, в электронной системе зажигания она заменяется якорем.этот якорь состоит из упора с зубьями, который является движущейся частью, вакуумного опережения и приемной катушки для улавливания сигналов напряжения.

    Электронный модуль собирает сигналы напряжения с якоря, чтобы можно было замыкать и размыкать цепь. Это устанавливает синхронизацию распределителя для точной подачи тока на свечи зажигания.

    Катушка зажигания:

    Преимущество катушки зажигания заключается в том, что она помогает подавать высокое напряжение на свечу зажигания. Компонент представляет собой трансформатор импульсного типа и производит короткое пламя или искру высокого напряжения для горения.Катушка зажигания состоит из двух наборов обмоток, которые включают первичную обмотку (внешнюю обмотку) и вторичную обмотку (внутреннюю обмотку).

    Дистрибьютор:

    Ток идет от первичной обмотки, при этом распределитель управляет включением и выключением цикла протекания тока. Он используется для распределения тока на каждую свечу зажигания в многоцилиндровых двигателях. Наконец,

    Свечи зажигания:

    Свеча зажигания — это компонент, который генерирует искру внутри цилиндра, используя высокое напряжение катушки зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси.

    Подробнее: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

    Схема электронной системы зажигания:

    Принцип работы

    Как и другие типы систем зажигания, электронная система зажигания менее сложна и проста для понимания. Его работа начинается с запуска двигателя, то есть при включенном зажигании. Аккумулятор подает питание, так как отрицательная клемма заземлена, а положительная подключена к замку зажигания.

    Питание подается на катушку зажигания, которая имеет две обмотки, если помните; первичная и вторичная обмотка. Эти обмотки изолированы, но первичная обмотка толще вторичной. Между ними находится железный стержень, который помогает генерировать магнитное поле. Якорь вырабатывает энергию при вращении, он подключен к электронному модулю, происходит магнитный захват. Когда магнитный датчик и якорь соприкасаются, создается сигнал напряжения. Он генерирует дальше, пока не будет сгенерирован сильный сигнал напряжения.

    Напряжение поступает на распределитель, который содержит ротор, который вращается и есть точки распределителя, настроенные по моменту зажигания. Ротор опережает любую из точек распределителя, вызывая скачки напряжения через воздушный зазор от ротора к точке распределителя. Затем он отправляется на соседнюю клемму свечи зажигания по кабелю высокого напряжения. Затем возникает разность потенциалов между центральным электродом и заземляющим электродом, что является причиной образования искры на кончике свечи зажигания, и происходит сгорание.

    Подробнее: Что нужно знать о приводном ремне

    Посмотрите видео, чтобы лучше понять:

    Преимущества и недостатки электронной системы зажигания

    Преимущества:

    Ниже приведены преимущества электронной системы зажигания в различных областях применения:

    • Меньшее количество движущихся частей повышает эффективность работы.
    • Требуется минимальное обслуживание.
    • Повышает эффективность использования топлива.
    • Производит меньше выбросов.
    • Хорошая эффективность.

    Подробнее: Свеча зажигания

    Недостатки:

    Несмотря на большие преимущества электронной системы зажигания, все же имеет место ограничение. Ниже приведены недостатки электронной системы зажигания:

    • Стоимость системы очень дорогая.

    В заключение отметим, что в автомобильных устройствах популярна электронная система зажигания, которая требует воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания.Мы познакомили вас с определением, функциями, приложениями и компонентами электронной системы зажигания. мы обсудили ее работу, а также преимущества и недостатки системы.

    Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый путь публикации, поделитесь им и порекомендуйте сайт другим студентам технических специальностей. Вы также можете просмотреть другие интересные статьи. Спасибо!

    Что такое катушка зажигания?

    Катушка зажигания — это устройство, которое преобразует относительно низкое напряжение от автомобильного аккумулятора в высокое напряжение, необходимое для скачка разрядного зазора свечи зажигания.Эти устройства на самом деле представляют собой индукционные катушки, состоящие из первичной и вторичной обмотки и одного железного сердечника. Когда электрический ток проходит через первичную обмотку, это создает магнитное поле, которое разрушается, чтобы индуцировать импульс высокого напряжения во вторичной обмотке. Катушки зажигания составляют основу всех аккумуляторно-катушечных систем зажигания, от оригинальных точек и конденсаторных систем до современных безраспределительных систем зажигания.

    История катушки зажигания

    Первая индукционная катушка была изобретена в 1836 году.

    Катушки зажигания — это, по сути, специализированные индукционные катушки, которые были самым ранним типом электрических трансформаторов. Эти устройства были разработаны в середине 18 века, в основном путем проб и ошибок, в ходе которых исследователи экспериментировали с различными типами обмоток и сердечников.

    Принцип индукции, по которому работают катушки зажигания, был открыт в 1831 году английским ученым Майклом Фарадеем. Затем, в 1836 году, ирландский ученый Николас Каллан изобрел первую индукционную катушку, которая работала по закону индукции Фарадея.Другие ученые, инженеры и изобретатели продолжали работать с индукционными катушками, что в конечном итоге привело к разработке гораздо более сложных трансформаторов. Тем не менее, простые индукционные катушки в конечном итоге найдут наибольшее применение в автомобильных приложениях.

    На рубеже 20-го века двигатели внутреннего сгорания использовали магнето для создания необходимого напряжения для активации свечей зажигания. Затем, в 1910 году, вместо нее была использована самая первая индукционная катушка с батарейным питанием.Эта знаковая система зажигания была впервые доступна в Cadillac 1910 года и в конечном итоге полностью заменила магнето.

    Катушки зажигания впервые появились в 1910 году.

    Компоненты и конструкция катушки зажигания

    Каждая катушка зажигания состоит из трех основных компонентов:

    • первичная обмотка
    • вторичная обмотка
    • железный сердечник

    В дополнение к этим основным компонентам, катушки зажигания также имеют положительные и отрицательные электрические соединения, а также разъем для проводов катушки, все из которых находятся в корпусе определенного типа.Некоторые катушки зажигания также имеют внутренний резистор для ограничения протекания тока, хотя иногда вместо него используется внешний резистор или провод резистора.

    В течение многих лет типичная катушка зажигания использовала цилиндрический металлический корпус.

    Хотя эти основные компоненты оставались относительно неизменными на протяжении многих лет, методы изготовления катушек зажигания и материалы несколько изменились. Ранние катушки зажигания использовали лак и бумагу для изоляции обмоток, а стальные корпуса часто заполняли асфальтом или маслом, чтобы обеспечить как дополнительную изоляцию, так и некоторый уровень защиты от влаги.

    Обмотки, сердечники и другие компоненты современных катушек обычно отливают из эпоксидной смолы. Этот процесс изолирует обмотки и предотвращает проникновение влаги в корпус катушки. В современных системах зажигания без распределителя обычно имеется одна катушка на цилиндр или одна на два цилиндра, и в этом случае каждая катушка обычно также содержит диод или какой-либо вторичный искровой разрядник.

    Современные катушки зажигания обычно изготавливаются из эпоксидной смолы.

    Как работает катушка зажигания?

    Основные принципы работы катушек зажигания остались неизменными с тех пор, как такие пионеры, как Фарадей и Каллан, проводили свои первые эксперименты в 18 веке.Основные этапы процесса:

    1. Через первичную обмотку проходит электрический ток.
    2. Ток, протекающий по первичной обмотке, создает магнитное поле.
    3. Когда в поле накапливается достаточно энергии, прерыватель контактов разрушает поле.
    4. Разрушающееся магнитное поле индуцирует электрический ток во вторичной обмотке.
    5. Поскольку вторичная обмотка состоит из многих тысяч витков тонкого провода, генерируется импульс высокого напряжения.
    6. Импульс высокого напряжения со вторичной обмотки подается на свечу зажигания.

    Хотя это описание рисует относительно точную картину, реальный процесс несколько сложнее. В старых двигателях используются точки и конденсатор. Точки представляют собой тип механического прерывателя контактов, который приводится в движение распределительным валом, который, в свою очередь, приводится в движение коленчатым валом. Поскольку сам коленчатый вал приводится в движение движением поршней, это позволяет точкам открываться и закрываться вовремя с движением поршней, что позволяет катушке зажигания генерировать импульсы высокого напряжения в нужное время.

    Как в электронных системах зажигания, так и в современных безраспределительных системах зажигания один и тот же основной процесс происходит без конденсатора или механических точек. Вместо использования механических систем датчики передают соответствующую информацию о времени запуска двигателя в модуль управления двигателем или непосредственно в модуль зажигания. Затем твердотельное переключающее устройство (например, модуль зажигания) используется для генерации импульсов высокого напряжения в нужное время.

    Неисправность катушки зажигания

    При выходе из строя катушки зажигания двигатель либо будет работать плохо, либо вообще перестанет работать.Двигатели с одной катушкой зажигания вообще не запустятся, а двигатели с несколькими катушками будут работать плохо. Однако отсутствие искры не обязательно указывает на неисправность катушки зажигания.

    Поскольку для правильной работы катушек требуются другие компоненты, существует множество причин, по которым катушка может не давать искру. В старых двигателях виновниками могут быть сгоревшие точки или неисправный консенсор, а в современных двигателях чаще всего выходит из строя модуль зажигания. Неисправность датчика кулачка или кривошипа, датчика Холла или другого компонента также может привести к отсутствию искры или неправильной синхронизации искры.

    Если все внешние компоненты в порядке, всегда возможно, что катушка имеет внутреннюю неисправность. Однако каждая катушка имеет несколько иную диагностическую процедуру, связанную с ней. В зависимости от автомобиля, с которым вы работаете, вы можете проверить сопротивление первичной и вторичной обмоток, чтобы определить, есть ли внутренняя неисправность. В некоторых случаях также важно проверить, получает ли катушка питание. В любом случае важно найти конкретную диагностическую процедуру, прежде чем начать.

    Введение в принцип работы рельсов зажигания

    Как диагностировать и тестировать катушки зажигания

     

    Катушка зажигания поставщика сердечника катушки зажигания обеспечивает высокое напряжение, необходимое системе зажигания для зажигания свечи зажигания. Большинство двигателей с распределительной системой зажигания имеют одну катушку, но некоторые импортные двигатели имеют две катушки. В системе зажигания без распределителя (DIS) используется несколько катушек зажигания. В системе «отработанной искры» каждая пара цилиндров использует одну катушку.В других системах зажигания DIS и свечей зажигания (COP) каждый цилиндр или свеча зажигания имеют свою индивидуальную катушку.

    Катушка зажигания используется как высоковольтный трансформатор. Он повышает первичное напряжение системы зажигания с 12 вольт до тысяч вольт.

    Фактическое напряжение зажигания, необходимое для образования искры через межэлектродный зазор свечи зажигания, зависит от ширины зазора, сопротивления в свече зажигания и проводах свечи, топливно-воздушной смеси, нагрузки на двигатель и температура свечи зажигания.Требуемое напряжение постоянно меняется и может варьироваться от 5000 до 25000 вольт и более. Некоторые системы могут выдавать до 40 000 вольт при пиковой нагрузке.

    Принцип работы катушек зажигания
    Внутри каждой катушки зажигания находится два набора обмоток, окружающих многослойный или сегментированный сердечник. Сотни «первичных» обмоток 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, обеспечивающему заземление.«Вторичная» обмотка с тысячами витков соединена одним концом с первичной положительной клеммой, а другим концом с высоковольтным вторичным выходом в центре катушки.

    Отношение вторичной обмотки к первичной обычно составляет примерно 80 к 1. Чем выше отношение, тем выше потенциальное выходное напряжение катушки. Рельсы зажигания с высокими характеристиками обычно имеют более высокие передаточные числа, чем стандартные катушки.

    Когда модуль зажигания замыкает первичную цепь катушки и обеспечивает заземление, ток протекает через первичную обмотку.Это создает сильное магнитное поле вокруг железного сердечника и заряжает катушку. Для достижения магнитным полем максимальной силы требуется от 10 до 15 миллисекунд.


    Затем модуль зажигания размыкает заземление катушки и замыкает первичную обмотку катушки. Это приводит к внезапному коллапсу магнитного поля. Энергия, запасенная в магнитном поле, должна куда-то уйти, чтобы индуцировать ток во вторичной обмотке катушки. В зависимости от соотношения витков провода это умножит напряжение в 100 или более раз, пока не будет достаточно напряжения для зажигания свечи зажигания.

     

    Определение, части, работа, применение (с PDF)

    Сегодня в этой статье я покажу вам определение, компоненты, принцип работы, а также другие важные темы, такие как преимущества, недостатки и применение системы зажигания от батареи. Итак, позвольте мне сначала начать с определения.

    Что такое аккумуляторная система зажигания?

    Аккумуляторная система зажигания используется в автомобиле для получения искры в свече зажигания с помощью аккумулятора.Обычно он используется в четырехколесных транспортных средствах, но в настоящее время он также используется в двухколесных транспортных средствах, где 6-вольтовая или 12-вольтовая батарея подает ток на катушку зажигания.

    Части системы зажигания батареи:

    Основные компоненты системы зажигания аккумулятора перечислены ниже:

    1. выключатель зажигания
    2. батарея
    3. зажигание катушки зажигания
    4. Балластный резистор
    5. контактный выключатель
    6. дистрибьютор
    7. конденсатор
    8. Свеча зажигания
    Схема аккумуляторной системы зажигания, Learn Mechanical

    #1 Выключатель зажигания:

    Используется для включения и выключения двигателя.Один конец переключателя соединяется с первичной обмоткой катушки зажигания через балластный резистор, а другой конец соединяется с аккумуляторной батареей.

    В основном, когда ключ помещается внутрь и поворачивается переключатель в положение ON, тогда цепь замыкается (замкнутая цепь), а при перемещении в положение OFF она работает как разомкнутая цепь. В настоящее время этот переключатель заменен на кнопку, и эта система называется системой без ключа.

    #2 Аккумулятор:

    Аккумулятор предназначен для подачи начального тока в систему зажигания, точнее на катушку зажигания.Как правило, напряжение аккумулятора составляет 6 В, 12 В или 24 В. В автомобиле широко используются два типа аккумуляторов: свинцово-кислотный аккумулятор и щелочной аккумулятор. Хотя в современных автомобилях используются цинково-кислотные батареи и литий-ионные батареи.

    #3 Катушка зажигания:

    Это главный узел или, можно сказать, основная часть системы аккумуляторного зажигания. Основная цель этого состоит в том, чтобы повысить напряжение батареи, чтобы оно было достаточным для генерации искры.

    Работает как повышающий трансформатор, имеет две обмотки: первичную с меньшим числом витков и вторичную с большим числом витков.

    #4 Балластное сопротивление:

    Используется для ограничения тока в цепи зажигания и обычно изготавливается из железа. Он устанавливается последовательно между выключателем зажигания и катушкой зажигания. Тем не менее, он используется в старых автомобилях.

    Размыкатель контактов #5:

    Размыкатель контактов представляет собой электрический выключатель, который регулируется кулачком, и когда выключатель разомкнут, ток проходит через конденсатор и заряжает его.

    #6 Дистрибьютор:

    Используется в многоцилиндровых двигателях, и его назначение — регулировать искру в каждой свече зажигания в правильной последовательности.

    Существует два типа распределителей.

    • Тип угольной щетки
    • Тип зазора

    Тип угольной щетки:

    Он состоит из угольной щетки, которая скользит по металлической секции, встроенной в крышку распределителя.

    Тип зазора:

    В этом типе плечо ротора проходит через металлическую часть крышки распределителя, но не касается поверхности крышки распределителя.Вот почему он называется распределителем типа Gap.

    #7 Конденсатор:

    Конденсатор — это аккумулирующее устройство, в котором хранится электрическая энергия. Он устанавливается параллельно контактному выключателю, когда ток падает, он подает дополнительный ток для образования искры. Он состоит из двух металлических пластин, разделенных воздухом или любым другим изолирующим материалом.

    #8 Свеча зажигания:

    Свеча зажигания — еще одна важная часть системы аккумуляторного зажигания. Здесь настоящая искра генерируется для сгорания топлива или заряда.Если свечей больше одной, то каждая подключается к распределителю отдельно и дает искру в определенной последовательности.

    Принцип работы системы зажигания от батареи:

    В системе зажигания от батареи, когда выключатель зажигания включен, ток протекает в первичную цепь через балластный регистр, первичную обмотку и контактный выключатель

    Протекающий ток индуцирует магнитное поле вокруг первичной обмотки, чем больше ток мы подаем, тем больше будет генерироваться магнитное поле.В определенное время контакт прерывателя размыкается, ток течет по первичной обмотке и падает. Это внезапное падение тока создает очень высокое напряжение около 300 В в секции первичной обмотки.

    Из-за этого огромного количества напряжения конденсатор переходит в состояние зарядки, когда конденсатор полностью заряжен, затем он начинает подавать ток к батарее из-за обратного протекания тока и уже наведенного магнитного поля в первичной обмотке. Во вторичной обмотке генерируется очень высокое напряжение от 15000 В до 30000 В.

    Затем этот ток высокого напряжения передается на распределитель по кабелю высокого напряжения, где ротор уже вращается внутри крышки распределителя и имеет встроенные в него металлические сегменты. Поэтому, когда он начинает вращаться, то на определенном этапе он размыкает точку прерывания контакта, что позволяет току высокого напряжения передаваться на свечи зажигания через металлические сегменты.

    Таким образом, когда ток высокого напряжения достигает свечи зажигания, она генерирует искру высокой интенсивности внутри цилиндра двигателя, что позволяет горючему топливу гореть.

    Преимущества системы зажигания от батареи:

    Ниже перечислены преимущества системы зажигания от батареи:

    • Интенсивность искры хорошая.
    • Он также может обеспечить высокую концентрацию искры даже при низких оборотах двигателя или при запуске двигателя.
    • Техническое обслуживание этой системы зажигания намного меньше по сравнению с другими.

    Недостатки аккумуляторной системы зажигания:

    Недостатки:

    • Эффективность снижается с уменьшением силы искры.
    • Занимает больше места.
    • Эффективность снижается с уменьшением силы искры.
    • Требуется периодическое техническое обслуживание требуется только для батареи.

    Применение аккумуляторной системы зажигания:

    Вот ее применение:

    • Аккумуляторная система зажигания используется в автомобилях (автомобилях, автобусах, грузовиках и даже в велосипедах) для получения искры, чтобы можно было сжигать топливо для сгорания .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.