Назначение катушки зажигания – Катушки зажигания: энергия для рождения искр

Содержание

устройство и методы диагностики :: SYL.ru

Назначение катушки зажигания

Катушка зажигания – это один из важнейших элементов воспламенения топлива в цилиндрах двигателя. Она представляет собой устройство, потребляющее низковольтный ток от аккумулятора автомобиля и преобразующее его в высоковольтные импульсы. Они в нужный момент образуют искру между электродами свечи зажигания и воспламеняют топливно-воздушную смесь.

Катушка зажигания

Конструкция

Устройство катушки зажигания сходно с трансформатором: она тоже имеет две обмотки (первичную и вторичную) на сердечнике, а специальное устройство преобразует постоянный ток батареи в импульсный, напряжение которого повышается в несколько тысяч раз по закону электромагнитной индукции. В системах воспламенения старых автомобилей имелся только один такой узел. Импульсы от него поочередно подавались на все свечи через распределитель и высоковольтные провода. Но в последнее время на машинах все чаще встречается система с выносом отдельной катушки на каждый цилиндр.

Диагностика методом замыкания свечи на корпус

Без данного устройства автомобиль не способен завестись. Следовательно, проверка катушки зажигания — эта та операция, которую должен уметь производить любой автомобилист. Наиболее распространенный способ — это выкрутить свечи зажигания из цилиндра и замкнуть их на корпусе двигателя с последующей попыткой завести машину. Если искра проскакивает между электродами, значит, катушка зажигания исправна. Если же нет, то, скорее всего, проблема именно в этом устройстве. Но у многих автолюбителей существует мнение, что при таком способе проверки катушка зажигания может вывести из строя. 

Диагностика методом измерения сопротивления

проверка катушки зажигания

Существует безопасная альтернатива, но в этом случае понадобится омметр. Метод заключается в измерении сопротивлений обмоток. Точные их значения указаны в технических справочниках, но обычно рабочая катушка зажигания имеет на первичной обмотке сопротивление 16-17 КОм. Если обнаружено сильное расхождение с данной цифрой или вообще разрыв (бесконечное сопротивление) или короткое замыкание (величина будет стремиться к нулю), то, скорее всего данный агрегат неисправен.

Альтернативные методы диагностики

Еще один способ — это установка вашей катушки на другую машину. В этом случае вы однозначно узнаете, исправен ли данный компонент. Сложность в том, что автомобиль должен быть той же марки и той же комплектации что и ваш, а еще вам нужно согласие его владельца. Также существуют и визуальные признаки выхода из строя катушки: запах горелой изоляции или следы пробоя (наличие черных прогоревших точек на корпусе и обмотках).

Можно ли отремонтировать катушку зажигания

Что делать в случае, если установлена неисправность данного компонента системы зажигания? Только менять — катушка не поддается ремонту. Точнее, отремонтировать ее можно, но сложность замены обмоток делает такую операцию нерентабельной.

Устройство катушки зажигания

Методика проведения работ

Помните о технике безопасности при всех манипуляциях с системой зажигания, так как напряжение катушки может достигать 20-25 тысяч вольт. Используйте инструменты с электроизолированными ручками и не работайте в сырых помещениях или под дождем. Если вы не можете найти причину неисправности автомобиля самостоятельно, обратитесь в специализированный сервис. Удачи на дорогах!

www.syl.ru

Катушка микропроцессорной системы зажигания | Система зажигания

НАЗНАЧЕНИЕ

Используется как высоковольтный повышающий трансформатор — накопитель электрической энергии в индуктивности для создания напряжения, при котором, при определённых условиях, на электродах свечей зажигания произойдёт искровой разряд с образованием дугового разряда, продолжительностью до 3 мс. Распределение высоковольтных импульсов по свечам осуществляется без высоковольтного распределителя и чаще всего с использованием индивидуальных и двухвыводных катушек зажигания (для двигателей с чётным числом цилиндров). Такой способ называют статическим распределением.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Двухвыводная катушка с разомкнутым магнитопроводом

Рис. Двухвыводная катушка с разомкнутым магнитопроводом: 1 — магнитопровод с крепёжным отверстием А, 2 — первичная обмотка, 3 — корпус, 4 — вторичная обмотка, 5 — высоковольтные выводы, 6 — заливка полипропиленом, 7 — низковольтные выводы.

На рисунке приведёно изображение двухвыводной катушки зажигания с разомкнутым магнитопроводом в разрезе и одна из схем соединения обмоток.

Схема соединения двухвыводной катушки зажигания

Рис. Схема соединения двухвыводной катушки зажигания: А — выходной каскад 2-х канального электронного коммутатора. VT1, УТ2 — транзисторы коммутатора. TV1, TV2 — катушки зажигания. FV1-FV4 — свечи зажигания.

Использование таких катушек возможно в четырехтактном двигателе с чётным числом цилиндров. Если двигатель 4-х цилиндровый, то первая свеча сгруппирована с четвёртой, а вторая — с третьей. При таком соединении «рабочие» искры создаются в цилиндрах в конце такта сжатия, а «холостые» — в конце такта выпуска.

Осциллограммы вторичного напряжения на двухвыводной катушке

Рис. Осциллограммы вторичного напряжения на двухвыводной катушке.

Осциллограмма такого процесса приведена на рисунке «Рабочие» искры поджигают топливо воздушную смесь, а «холостые» — разряжаются в среде отработанных газов. Первые двухвыводные катушки зажигания были выполнены на базе одновыводных маслонаполненных катушек с разомкнутым магнитопроводом в металлическом корпусе. Не получили распостранение из-за увеличенных габаритов и массы.

Позже были разработаны «сухие» двухвыводные катушки зажигания с разомкнутым магнитопроводом. Вторичная обмотка имеет две секции и намотана сверху первичной, что обеспечивает улучшенную изоляцию выводов высокого напряжения. Обмотки катушки пропитаны компаундом и опресованы полипропиленом. Охлаждение первичной обмотки катушки осуществляется через центральный стержень магнитопровода, который имеет крепежное отверстие. В настоящее время более распостранены катушки зажигания с замкнутым магнитопроводом — трасформаторы зажигания. Сердечник катушки набран из тонких листов электротехнической стали и состоит из двух половин. Обмотки намотаны на каркасы, имеют повышенную изоляционную стойкость. После сборки катушки заливаются эпоксидным компаундом.

Двухвыходная катушка зажигания с замкнутым магнитопроводом

Рис. Двухвыходная катушка зажигания с замкнутым магнитопроводом: 1 — замкнутый магнитопровод с воздушным зазором, 2 — первичная обмотка, 3 — вторичная обмотка, 4 — корпус, 5 — высоковольтные выводы, 6 — низковольтные выводы, 7 — воздушный зазор, 8 — заливка катушки изоляционным материалом, 9 — пластмассовый каркас.

В некоторых модификациях систем управления применяются 4-х выводные катушки зажигания, состоящие из двух двухвыводных катушек, собранных на общем магнитопроводе. Взаимное влияние катушек исключается, использованием двух воздушных зазоров размером 1 -2 мм. Более распространённой является 4 х выводная катушка с высоковольтными диодами. Такая катушка имеет две встречно намотанные первичные обмотки и одну вторичную. Полярность вторичного напряжения определяется направлением укладки витков в первичных обмотках и поданным напряжением.

Четырёхвыводная катушка зажигания с двумя воздушными зазорами в магнитопроводе

Рис. Четырёхвыводная катушка зажигания с двумя воздушными зазорами в магнитопроводе.

Если в точке S напряжение имеет положительную полярность, то открываются ВВ диоды VD1 ,VD4 и в соответствующих цилиндрах (1 и 4) появляются искровые разряды. Вторая первичная обмотка намотана в обратном направлении и при прерывании в ней тока, полярность вторичного напряжения в точке S изменится на отрицательную. При этом искровые разряды произойдут в цилиндpax 2 и 3. Для исключения взаимного влияния первичных обмоток в момент образования импульсов высокого напряжения к их выводам подключены разделительные диоды VD5, VD6.

Четырёхвыводная катушка с высоковольтными диодами

Рис. Четырёхвыводная катушка с высоковольтными диодами.

Общим недостатком систем, использующих 2-х и 4-х выводные катушки, является разнополярность высоковольтных импульсов относительно «массы» автомобиля на спаренных свечах зажигания. За счёт этого пробивное напряжение может отличаться на 2 кВ. Сопротивление первичной обмотки до 2 х Ом. Вторичной — до 25 кОм. Напряжение 12 В. Ток 8 А.

Небольшие габариты позволяют изготовлять индивидуальные катушки зажигания для каждой свечи в отдельности и монтировать их непосредственно на свечах. Для такой системы не нужны высоковольтные провода, исключается холостая искра. Вторичное напряжение имеет только отрицательную полярность. Максимальное вторичное напряжение на таких катушках достигает 35 кВ, энергия искрового разряда от 80 до 100 мДж. Внешний вид и схема подключения приведены на рисунке.

Одновыводная катушка зажигания и типовая электросхема подключения индивидуальных катушек зажигания

Рис. Одновыводная катушка зажигания и типовая электросхема подключения индивидуальных катушек зажигания. 10 — коммутатор, 11 — катушки зажигания, 100 — ЭБУ.

Некоторые производители (МАЗДА, ТОЙОТА, НИССАН) «упростили» конструкцию: датчики фазы и оборотов — коммутатор — катушку зажигания, поместили в корпус распределителя зажигания (HEI).

Электросхема системы управлении автомобилем МАЗДА FS

Рис. Электросхема системы управлении автомобилем МАЗДА FS 2,0 16V: 10 — коммутатор, 11 — катушка зажигания, 100 — ЭБУ двигателем, 178, 179 — оптические датчики оборотов коленвала и положения распредвала. На электросхеме узел зажигания системы HEI обведён тонкой линией — в него входят элементы 10, 11, 178, 179. Конструкция такого узла приведена на рисунке ниже, как и осциллограмма на первичной обмотке катушки зажигания.

Фото распределителя зажигания НЕI

Рис. Фото распределителя зажигания НЕI.

Осциллограмма на первичной обмотке

Рис. Осциллограмма на первичной обмотке.

С этих (2G, 2Е) и других датчиков информация поступает в ЭБУ (100), вычисляется момент опережения зажигания и снова возвращается в распределитель зажигания, но уже на коммутатор (2F) для усиления и управления первичной обмоткой катушки зажигания.

Такие агрегаты удобны при изготовлении, монтаже а\м, но при ремонте доставляет массу неприятностей, т.к. высоковольтного центрального провода не существует (между катушкой зажигания и бегунком осуществляется связь через подпружиненные скользящие контакты и внутри крышечным соединением и не каждый мотор-тестер можно подсоединить для анализа сигналов высоковольтной части системы и проверки работы катушки зажигания. При выявлении неисправности какого-нибудь элемента, расположенного под крышкой распределителя, хозяина а\м ждёт сюрприз — деталь, вероятнее всего, отдельно не поставляется и необходимо покупать весь узел в сборе, но, возможно, это хитрость наших продавцов запчастей.

РАСПОЛОЖЕНИЕ

Под капотом на крыле или на разделительной панели между двигателем и салоном автомобиля. Иногда непосредственно на двигателе (для двухвыводных катушек). Индивидуальные катушки (СОР) — в свечных шахтах.

НЕИСПРАВНОСТИ

Основная неисправность — обрыв первичной или вторичной обмоток или пробой изоляции на корпус. Некоторые катушки продолжают работать даже при обрыве вторичной обмотки, при этом при дросселировании наблюдаются пропуски искрообразования.

При длительной эксплуатации а\м изоляционные свойства материалов, применяемых в катушках зажигания теряются и случаются высоковольтные прогары, провоцирующие шунтирование на массу. При осмотре катушки зажигания, такую неисправность легко обнаружить по серому следу на поверхности изолятора катушки (похож на след от простого карандаша) или по черноте прогара с частично обугленной поверхностью.

МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ

Проверку производить при подключенном автомобильном осциллографе. Ниже приведены схематичные образцы вариантов осциллограмм исправной системы зажигания и ряд неисправных, с описанием признаков и причин такого поведения систем искрообразования.

Нормальная осциллограмма

Рис. Нормальная осциллограмма. Напряжение пробоя искрового промежутка от 10 до 15 кВ. Напряжение горения обычно: 1,5 — 4 кВ. Длительность горения: 1,5 — 2,5 мСек.

Отсутствует режим автоколебаний

Рис. Отсутствует режим автоколебаний, т.н. отбой. Проблема с катушкой зажигания или коммутатором (необходимо смотреть ток первичной обмотки катушки зажигания).

Низкое напряжение пробоя искрового промежутка

Рис. Низкое напряжение пробоя искрового промежутка характерно для пробоя и горения искры вне цилиндра; низкая компрессия в цилиндре; холостая искра для DIS.

Высокое напряжение пробоя искрового промежутка

Рис. Высокое напряжение пробоя искрового промежутка характерно для повышенного сопротивления или обрыв ВВ провода или наконечника.

Шунтирование искрового разряда на корпус

Рис. Шунтирование искрового разряда на корпус. Дефект свечи, ВВ наконечника или катушки зажигания.

Разряд сопутствующий свечному

Рис. Разряд сопутствующий свечному: выгоревший элемент в ВВ проводе; нет контакта ВВ провода и свечного наконечника.

Ниже приведены образцы осциллограмм различных неисправностей в ВВ части системы зажигания. Измерения проводятся в цепи первичной обмотки катушки зажигания.

Обрыв ВВ провода или высокое сопротивление в проводе или свечном наконечнике

Рис. Обрыв ВВ провода или высокое сопротивление в проводе или свечном наконечнике.

Дефект катушки зажигания

Рис. Дефект катушки зажигания (стекание остаточной энергии ч.з. обмотку)

Нормальные осциллограммы напряжения и тока

Рис. Нормальные осциллограммы напряжения и тока.

Дефект коммутатора

Рис. Дефект коммутатора. Ток в первичной обмотке убывает медленно.

РЕМОНТ

Обычно ремонт невозможен.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Катушки зажигания контактных и бесконтактных систем зажигания, тип

Катушки зажигания систем зажигания автомобилей являются повышающим автотрансформатором напряжения и служат для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (11-25 кВ), для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания. 

Катушки зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей, типы, конструкция, устройство, принцип работы.

По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа:

— С разомкнутой магнитной цепью.
— С замкнутой магнитной цепью.

В катушках с разомкнутой магнитной цепью значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху, поэтому в воздушном пространстве сосредотачивается основная часть электромагнитной энергии. В катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток проходит через стальной магнитопровод и только лишь незначительную часть пути — через воздушные зазоры величиной порядка нескольких десятых миллиметра каждый.

Общее устройство катушки зажигания.

Катушки зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей, типы, конструкция, устройство, принцип работыКатушки зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей, типы, конструкция, устройство, принцип работы

Электромагнитная энергия запасается как в воздушных зазорах, так и в стали. В катушках с замкнутой магнитной цепью затраты меди меньше, чем в катушках с разомкнутой цепью. В отношении затрат стали имеет место обратное явление.

По выполнению обмоток катушки зажигания с разомкнутой магнитной цепью разделяются на два типа: с внутренней и наружной первичной обмоткой. Последние имеют ряд преимуществ:

— Лучшие условия охлаждения.
— Масса привода вторичной обмотки меньше, что удешевляет их изготовление.
— Меньше сопротивление вторичной обмотки.

Поэтому многие катушки зажигания выполняются с наружной первичной обмоткой. По типу изоляции катушки зажигания делятся на маслонаполненные и “сухие”. Трансформаторное масло нужно в катушке для изоляции проводов обмоток и теплоотвода. В “сухих” катушках зажигания роль изолятора выполняет компаунд.

Катушки зажигания контактных систем зажигания, устройство.

Типовая автомобильная катушка зажигания представляет собой электрический автотрансформатор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник катушки зажигания набран из пластин трансформаторной стали, толщиной 0,35 мм, изолированных друг от друга окалиной для снижения вихревых токов Фуко. На сердечник надета изолирующая трубка, на которую намотана вторичная обмотка.

Каждый слой этой обмотки изолирован конденсаторной бумагой, а последние слои намотаны с зазором между витками 2-3 мм, чтобы уменьшить опасность пробоя изоляции. Первичная обмотка намотана поверх вторичной обмотки, что облегчает отвод от нее тепла. Корпус катушки зажигания штампован из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный магнитоотвод из трансформаторной стали.

Фарфоровый изолятор (снизу) и карболитовая крышка (сверху) предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом катушки. Крышка имеет четыре выходные клеммы: центральную — высоковольтную и три низковольтных — безымянную и клеммы “ВК” (включение) и “ВК-Б” (включение от батареи). Один конец вторичной обмотки выводится к клемме высокого напряжения через контактную пластину и пружину.

Высоковольтная клемма с помощью наконечника соединяется через высоковольтный провод с центральным электродом крышки распределителя. Другой конец вторичной обмотки и конец первичной обмотки соединены между собой (автотрансформаторная связь обмоток) и подведены к безымянной клемме на крышке. Эта клемма соединяется с клеммой “Р” распределителя. Другой конец первичной обмотки соединен с клеммой “ВК”.

Общее устройство катушки зажигания с четырьмя выводными клеммами.

Общее устройство катушки зажигания с четырьмя выводными клеммамиОбщее устройство катушки зажигания с четырьмя выводными клеммами

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и находится в пределах 180-330 — для первичной и 18 000-22 000 — для вторичной. Соответственно, диаметр провода первичной обмотки 0,52-0,86 мм, а вторичной обмотки 0,07-0,09 мм. Коэффициент трансформации (Ктр) равен отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки — W2/W1.

Пространство между обмотками и корпусом катушки зажигания заполнено изолирующим наполнителем — трансформаторным маслом. Герметичность карболитовой крышки в кожухе обеспечивается прокладкой.

К клеммам “ВК-Б” подсоединен добавочный резистор, установленный в керамическом изоляторе. Добавочный резистор может крепиться как на самой катушке, так и отдельно от нее. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки 1,0-1,9 Ом. При пуске двигателя катушка зажигания питается от аккумуляторной батареи, напряжение которой понижено (до 6-8 В) из-за потребления стартером большего тока, что приводит к снижению тока в первичной обмотке и развитию катушкой вторичного напряжения.

С учетом этого обстоятельства первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 6-8 В, а остальное напряжение источника гасится в добавочном резисторе. Последний, при пуске двигателя закорачивается, и первичный ток возрастает, что обеспечивает достаточную величину вторичного напряжения для пробоя искрового промежутка свечи зажигания.

Общее устройство катушки зажигания с тремя выводными клеммами.

Общее устройство катушки зажигания с тремя выводными клеммамиОбщее устройство катушки зажигания с тремя выводными клеммами

Дополнительное сопротивление является также вариатором, то есть в зависимости от нагрева изменяет сопротивление. При малых оборотах двигателя, ток, протекающий через первичную обмотку катушки зажигания, достигает большой величины, что нежелательно, т. к. начинают усиленно обгорать контакты прерывателя и возрастает возможное вторичное напряжение, которое при увеличении (например, с увеличением зазора между электродами свечи) может привести к пробою бегунка или в другом “слабом месте”.

С нагревом же, вариатор увеличивает сопротивление и уменьшает первичный ток. В некоторых системах зажигания (например автомобилей ВАЗ) добавочный резистор отсутствует, что обусловлено высокими характеристиками электропусковой системы. Благодаря чему напряжение аккумуляторной батареи при пуске снижается незначительно.

Характеристики и параметры катушек зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей.

Характеристики и параметры катушек зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилейХарактеристики и параметры катушек зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей

Особенности катушек зажигания Б117, Б117-А и Б115-В.

Особенностью катушек зажигания Б117 (А) и Б115-В, имеющих большое сопротивление первичной обмотки, является то, что, если случайно оставить включенным зажигание, катушка не выйдет из строя, а произойдет полный разряд аккумуляторной батареи.

Вместо катушки зажигания Б115-В, которую устанавливают на автомобили Москвич и ИЖ, можно применять катушку Б117-А без добавочного резистора. Причем эта замена не только возможна, но и желательна.

Катушки зажигания контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания.

Конструкция катушек зажигания для контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания аналогична конструкции катушки зажигания классической батарейной системы зажигания. Различие в основном состоит в намоточных данных. Катушки зажигания Б114 и Б118 — маслонаполненные.

Особенности устройства катушек зажигания Б114 и Б118 с тремя выводными клеммами.

Особенности устройства катушек зажигания Б114 и Б118 с тремя выводными клеммамиОсобенности устройства катушек зажигания Б114 и Б118 с тремя выводными клеммами

Один конец вторичной обмотки соединен с высоковольтным выводом, а второй с корпусом катушки зажигания, на массу. При таком выводе вторичной обмотки исключается воздействие высокого напряжения на выходной (силовой) транзистор коммутатора. При установке на автомобиль корпус этих катушек зажигания должен быть хорошо соединен с массой.

Катушка зажигания Б118 применяется с коммутатором ТК-200, использование других катушек с этим коммутатором невозможно. Маслонаполненная катушка Б116 взаимозаменяема с “сухой” 31.3705. Однако Б116 обладает более высокой живучестью при перегревах и прочих неприятностях.

По материалам книги «Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей».
Ходасевич А. Г., Ходасевич Т. И.

Похожие статьи:

  • Почему в машине плохо работает отопитель, причины, способы устранения неисправности, как правильно пользоваться отопителем зимой.
  • Как правильно выбрать моторное масло для автомобиля, допуски моторного масла, определение уровня содержания присадок в моторном масле и его класса вязкости.
  • Схема самодельной охранной системы автомобиля, принцип работы, датчики, инвертор напряжения, сборка схемы и эксплуатация охранной системы.
  • Доводка-притирка поверхности детали, абразивная и химико-механическая, составы притирочных паст и суспензий для доводки-притирки поверхностей деталей.
  • Обработка поверхностей без снятия стружки, калибрование, дорнование, обкатывание, раскатывание, алмазное выглаживание, центробежно-ударный наклеп поверхностей без снятия стружки.
  • Сигнализатор перегоревшей лампы в автомобиле, назначение, принцип работы, принципиальная схема, сборка и настройка сигнализатора.

auto.kombat.com.ua

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о