Принцип работы катушки зажигания
Конструкция обычной катушки зажигания аналогична конструкции трансформатора. Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения из низкого. Она состоит из железного сердечника (магнитопровода), первичной обмотки, вторичной обмотки и электрических соединений.
Магнитопровод предназначен для усиления магнитного поля. На этот стальной сердечник намотана тонкая вторичная обмотка. Она изготовлена из изолированного медного провода толщиной 0,05-0,1 мм, намотанного до 50 000 раз.
Первичная обмотка изготовлена из медного провода толщиной 0,6-0,9 мм и намотана поверх вторичной обмотки.
Сопротивление первичной обмотки составляет 0,2–3,0 Ом, вторичной — 5–20 кОм. Соотношение витков первичной и вторичной обмоток (коэффициент трансформации) составляет 1:100.
Техническая конструкция может отличаться в зависимости от области применения катушки зажигания. В случае обычной цилиндрической катушки электрические соединения обозначаются как клемма 7 (вывод первичной обмотки), клемма 11 (вывод первичной/вторичной обмотки) и клемма 9 (высоковольтный контакт).
Первичная обмотка соединяется с вторичной на выводе 11. Такая схема используется для упрощения производства катушек. Ток в первичной обмотке, включается и выключается с помощью прерывателя (трамблера) или блока управления (ЭБУ). Величина тока определяется сопротивлением катушки и напряжением, приложенным к клемме 7.
Очень быстрое изменение тока, вызванное ЭБУ (трамблером), изменяет магнитное поле в катушке и индуцирует импульс напряжения, который преобразуется в высоковольтное напряжение вторичной обмотки. Оно проходит через кабель зажигания к искровому промежутку свечи зажигания и воспламеняет топливно-воздушную смесь в двигателе.
Причины поломок и принцип работы
В современных автомобилях применяют четыре типа катушек зажигания:
- Классические общего типа – с обязательной установкой распределителя (трамблёра). Трамблёр служит для синхронной подачи искры на свечи. Такие устройства считаются устаревшими, в настоящее время функцию распределённой подачи электрического импульса выполняют электронные системы.
- Двухвыводные модули – блоки зажигания с попарным искрообразованием, где одновременно подаётся два разряда на парные цилиндры в зависимости от тактов сжатия и выпуска. При этом одна искра – рабочая, вторая холостая. Распределение происходит под управлением электронного блока-контроллера.
- Инжекторные – индивидуальная прямая подача разряда на каждую свечу, где высоковольтное напряжение создаётся непосредственно на наконечнике, расположенном над электродом. Конструкция позволяет избежать падения заряда во время холодных пусков двигателя, исключая использование дополнительных проводов. Работает в общей цепи электронного блока управления (ЭБУ).
- Комбинированные «рейки» – модули прямой подачи разряда, объединённые в один узел (рейку). Компоненты в таком устройстве соответствуют инжекторной схеме прямого впрыска: распределение искроподачи происходит с помощью электронного блока-контроллера от расположения цилиндров и типа двигателя.
Это интересно: Расшифровка ошибки p1602 — прерывание напряжения контроллера
Независимо от типа конструкции, все катушки работают по одному принципу: при подаче низковольтного тока от АКБ на первичную обмотку происходит электромагнитная индукция, вторичная обмотка формирует импульс и на выходе получается разряд высокого напряжения.
Каждая система зажигания имеет характерные особенности, от которых зависит ресурс работы катушек в определённых условиях эксплуатации. Основные причины поломок:
- Изношенная, сгоревшая обмотка из-за попадания влаги, короткого замыкания, резкого скачка напряжения, либо механического повреждения корпуса.
- Некорректное искрообразование по причине перегрева – происходит потеря разряда внутри катушки на витках обеих обмоток.
- Недостаточный заряд аккумуляторной батареи – износ элементов приводит к быстрому выходу из строя сердечника.
- Нарушение изоляции высоковольтных проводов – падение напряжения во время пуска двигателя и короткие замыкания в общей цепи.
- Образование коррозии, окислов на контактах клемм – пониженная проводимость.
- Нарушение герметичности корпуса, повреждение внутренней изоляции.
- Плохой контакт наконечников (индивидуальный тип) из-за повышенной вибрации силового агрегата, либо плохо закреплённые модули.
- Отсутствие контакта на «массу».
Важно! При появлении первых симптомов неисправности катушки необходимо устранить причину – дальнейшая эксплуатации двигателя приводит к сбоям остальных механизмов и узлов системы зажигания.
Причины неисправности катушек зажигания
- Внутренние короткие замыкания.
Перегрев катушки, вызванный процессом старения, неисправным модулем зажигания или неисправным выходным каскадом в электронном блоке управления. - Неисправность в цепи питающего напряжения. Время зарядки катушки увеличивается из-за слишком низкого напряжения питания, что может привести к преждевременному износу или перегрузке блока управления зажиганием или выходных каскадов ЭБУ. Это может быть вызвано неисправной проводкой или разряженным аккумулятором.
- Механическое повреждение. Повреждение кабелей зажигания, неисправная прокладка клапанной крышки и утечки масла могут повредить изоляцию катушек. Это приводит к замыканиям и, следовательно, к преждевременному износу.
- Плохие контакты. Контактное сопротивление может увеличиваться из-за проникновения влаги в первичную и вторичную цепь.Это часто бывает после мойки двигателя.
Проверка катушек зажигания
Есть несколько способов проверить катушку зажигания. Это замена неисправной катушки на катушку с другого цилиндра, проверка сопротивления обмоток катушки, измерение питающего напряжения и проверка высокого напряжения. Разберемся подробнее.
Замена катушек
Замена катушки зажигания на катушку с другого цилиндра — это самый простой способ начать диагностику и очень хорошо работает на любом автомобиле.
В случае с неисправной катушкой зажигания у вас обычно будет пропуск зажигания на конкретном цилиндре. Допустим, у вас пропуски зажигания в 3 цилиндре.
Просто снимите другую катушку, например с цилиндра 2 и замените ее катушкой с цилиндра 3.Теперь, если у вас есть диагностический сканер или адаптер ELM327, вы можете стереть ошибки OBD2. Если нет, запомните, какой код ошибки у вас был.
Теперь заведите машину и дайте ей поработать несколько минут. Если катушка зажигания действительно была неисправна, то теперь вы увидите код ошибки «P0302. Пропуски зажигания во 2 цилиндре», поскольку неисправная катушка из цилиндра 3 была установлена на цилиндр 2. Теперь нужно снять неисправную катушку с цилиндра 2 и заменить на новую.
Если вы меняете катушки, а пропуски зажигания остаются в 3 цилиндре, значит проблема не в катушке. В этом случае может быть проблема с модулем зажигания, с разъемом катушки или проводом, со свечой зажигания, с топливной форсункой или механическая неисправность двигателя в этом цилиндре.
Визуальный осмотр
Внимательно осмотрите катушку на предмет признаков трещин, ожогов, плавления или токов утечки. Проверьте состояние пружинки внутри колпачка. Это часто указывает на проблему с катушкой, поэтому проверьте внимательно.
Проверка обмоток мультиметром
Будем проверять электрическое сопротивление первичной и вторичной обмотки. Главная проблема заключается в том, что вы не можете имитировать нагрузку или измерять катушку во время работы. Поэтому неисправные катушки все равно могут пройти этот тест, но при этом будут плохими.
Найдите в руководстве по ремонту или в интернете паспортные значения сопротивлений катушек зажигания вашего автомобиля. Если данных нет, можно сравнивать показания с заведомо исправной катушкой с другого цилиндра.
Цифры приблизительно будут такими:
- Цилиндрическая катушка зажигания: первичная обмотка: 0,5–2,0 Ом, вторичная: 8,0–19,0 кОм.
- Одноискровая или индивидуальная катушка зажигания: первичная обмотка: 0,3–1,0 Ом, вторичная: 8,0–15,0 кОм.
Снимаем катушку с двигателя. Для этого отключаем электрический разъем и выкручиваем болты крепления.
Нам надо будет проверить сначала сопротивление первичной, а затем вторичной обмотки. Включаем мультиметр на измерение сопротивления (Ом) в пределах до 200 Ом и подключаем к выводам первичной обмотки. Обычно это будут крайние 1 и 3 выводы на разъеме.
Затем повторяем эту операцию со вторичной обмоткой. Только на этот раз переключаем мультиметр на предел до 200 кОм. Один измерительный провод соединяем со средним штекером на на разъеме, а второй — с выводом на свечу.
Если показания выходят за пределы нормального диапазона сопротивления, необходимо заменить катушку зажигания.
Ноль означает, что в катушке внутреннее короткое замыкание. Чрезмерно высокое сопротивление означает, что в катушке обрыв. Дважды все проверьте, сравните измерения с исправной катушкой.
Проверка вторичной обмотки катушки с диодом
Если в катушку зажигания встроен высоковольтный диод для подавления искры, невозможно измерить сопротивление вторичной обмотки.
В этом случае полезно сделать следующее. Переключить мультиметр на измерение постоянного напряжения (DC). Подключить его последовательно между вторичной обмоткой катушки зажигания и аккумулятором. Если аккумулятор подключен в направлении диода, мультиметр должен показывать напряжение.
После изменения полярности соединений в направлении блокировки диода напряжение не должно отображаться. Если напряжения нет ни в одном из направлений, можно предположить, что во вторичной обмотке обрыв. Если напряжение есть в обоих направлениях, значит неисправен высоковольтный диод.
Recommendations
Comments 22
Катушки, трамблеры, всякой херней занимаетесь, лишь бы мотор не вскрывать… Поставить что угодно можно, но как правильно сказали, весь вопрос в том, кто управлять этим всем будет и сигналы раздавать — а это электрика и комп, что подразумевает под собой уже проблемы для простого автолюбителя.
Да, я не хочу вскрывать мотор, хочу обойти этот момент
Переколхозив всю проводку? Другой мотор возьмешь ты, не факт, что он в хорошем состоянии будет, маслосъемные могут быть тоже на подходе уже, так как резина дубеет со временем и от перепада температур, нагар там, все дела, а откапиталишь — будешь знать, что все новое и в полном поряде, если не капиталить, то хотя бы банально стук выяснить из-за чего и заменить, бошку контрактную там взять или еще чего, выйдет дешево и сердито, если сам разберешь, вообщем дело твое. Можешь со стуком и дальше ездить, пока не клинанет — самый бюджетный и наименее трудозатратный вариант)
Иногда купить контрактный двс выгоднее чем, капиталка. По деньгам дешевле
не наш случай) можешь говорю просто проблему стука попытаться устранить…
Короче тема такая, есть такая штука как удар при транспортировки маховика на двигателе, как мне сказали у 3s это болячка, лопается маховик . И мне это говорит не один мастер
Еще на этапе разработки нашего контроллера катушек мы выявили, что индивидуальная катушка зажигания дает более мощную и стабильную искру, чем трамблер, при одинаковых условиях. Я хотел снять видео такого сравнения. Сейчас очень много времени уходит на работы по подготовке к производству китов перехода на катушки, поэтому времени на всякие демонстрационные видюшки нет. Случайно наткнулся на видео аналогичное тому, что я хотел снять и его придется снимать, т.к. причины для этого есть, но об этом позже.
Читать также: Ситроен с 6 новый фото
Поясню, хитрый американец решил сравнить искру на высоких оборотах на трамблерной и катушечной системе зажигания, для этого он построил целый стенд, в котором используется трамблерная система зажигания Хонда и индивидуалшьные катушки Хонда. Модель стенда полностью повторяет системы зажигания на двигателе, только привод трамблера производится от электродвигателя. Остальные компоненты оригинальные, т.е. трамблер, мозг, провода, катушки и т.д. Т.е. тест является чистым подтверждением преимуществ одной системы над другой.
Финальное видео сравнения работы систем зажигания трамблер VS катушки на оборотах 8000 и выше. Комментарии излишни.
Для тех кому интересны тесты отдельно трамблерной и катушечной системы, а так же устройство стенда — смотрим еще пару видео.
Так же хочу поделиться тестом ребят из Минска, ник на драйве Innsane, тестировали один и тот же мотор на трамблере и затем на катушках, приход очевиден, подтверждения, что от катушек больше прихода в нижнем диапазоне оборотов — тоже, а вообще приход от установки катушек во всем диапазоне оборотов и составил 8-15 л.с. и 5-30Нм.
Цитирую текст записи. «Тот же сивик с тем же b16b но с индивидуальными катушками зажигания. (в данном случае ставили не для прихода а для надежности, — эффект сравним с норм свечками — мотор легче и полнее сжигает смесь и меньше переменных и потерь в системе зажигания).
Многие автомобилисты задаются этим вопросом, но не всегда везет услышать мнение профессионалов. Итак, ответим сразу — можно. Теперь давайте разбираться с нюансами. Не все двигатели подходят для этого. Например, двигатель 3S-FE точно получится переделать как с трамблерного на катушечный, так и наоборот.
В случае переделывания на катушечный, снимается трамблер, ставиться заглушка, устанавливаются катушки, и меняется коса.
Читать также: Как пользоваться мультиметром прозвонка
Переделка с катушечного на трамблерный также происходит путем замены. Убираются катушки, выбивается пробки и устанавливается трамблер. При этом происходит замена навесного.
Есть двигатели, которые не подходят для переделывания, например 1G-GE. В этом случае, если необходимо подобрать двигатель, но нет аналогичного, выбирается другой мотор, мощнее или точно такой же по мощности. Например 1JZ или 2JZ или Beams.
Учитывайте особенности своего двигателя при поиске замены. У нас вы можете выбрать необходимый агрегат и установить его на нашем СТО или СТО партнеров.
Проверка питающего напряжения
Для проверки питающего напряжения катушки зажигания нам понадобится отключить топливный насос. Это нужно для того, чтобы двигатель не запускался во время проверки. Для этого находим и отключаем предохранитель бензонасоса.
Далее, отключаем питающий разъем с катушки зажигания. Берем канцелярскую скрепку, делаем из нее два проводника и вставляем в фишку питающего разъема. Подключаем мультиметр, лучше использовать зажимы типа «крокодил». Мультиметр в режиме постоянное напряжение (DC).
Теперь просто включите зажигание. Мультиметр должен показывать 0 вольт. Далее пытаемся завести двигатель, он не запустится, т. к. бензонасос отключен. В это время на катушки зажигания будет приходить пульсирующее напряжение 0-12 В. Это должно отображаться в показаниях мультиметра.
Если напряжение на разъем не приходит, нужно проверить проводку и разъемы на предмет повреждений и коррозии. После всех измерений подключите обратно предохранитель топливного насоса.
После того, как вы найдете неисправную катушку зажигания, просто замените ее на новую. Никаких дополнительных действий не требуется.
Предыдущая запись Электронная педаль газа
Следующая запись Combiloader 2.1.8 — программа для прошивки ВАЗ, ГАЗ, УАЗ
