Какое напряжение на высоковольтных проводах автомобиля

Одна из важнейших деталей современных систем зажигания — высоковольтные провода. Именно они отвечают за подведение электрического импульса от катушки зажигания к свечам. Данная статья посвящена особенностям строения данной компоненты, ее важнейшим характеристикам и возможным причинам выхода из строя.

Сразу стоит отметить, что высоковольтные провода должны не просто подводить ток к катушке зажигания, но делать это безупречно. В противном случае негативное влияние на работу двигателя можно будет заметить без всяких диагностических установок. Отсюда следует, что данное изделие должно:

— адекватно работать при напряжениях 25. 50 кВ (зависит от типа системы зажигания); — иметь высокий КПД для минимизации потерь мощности; — иметь хорошую изоляцию для предотвращения утечек тока. Более того, изоляция в исполнении УХЛ, а именно такого требует климат Москвы и ближайших регионов, должна летом выдерживать температуры до 100°С, зимой — до -30°С; — не создавать помех для имеющейся на борту автомобиля радиоэлектронной аппаратуры.

Проблемой реализации этих требований является их некоторая противоречивость. Например, для минимизации потерь электроэнергии необходимо уменьшить сопротивление, однако в этом случае экспоненциально нарастают электромагнитные помехи, негативно сказывающиеся практически на всех узлах современного автомобиля ввиду повсеместного присутствия электроники. В этом свете весьма примечательно, что экспериментальные варианты с усиленной в плане защиты от помех изоляцией на сегодняшний день не используются из-за весьма ощутимого возрастания цены.

Провод высоковольтный ГАЗ-53,ЗИЛ-130 комплект силикон SLON

Провод высоковольтный УАЗ дв.ЗМЗ-409 EPDM комплект с наконечником SLON

Провод высоковольтный ГАЗ-3302,2705 дв.ЗМЗ-406,405,409 16 клап. комплект MP

Провод высоковольтный ВАЗ-2101-2107 комплект силикон SLON

Провод высоковольтный ГАЗ-53,ЗИЛ-130 комплект TSN RA >

Устройство высоковольтного провода системы зажигания

Конструкция высоковольтного провода проста в своей гениальности. Основными элементами являются токопроводящая жила и металлические контакты, которые защищаются соответственно полимерной изоляцией и пластиковыми колпачками.

Высоковольтный автомобильный кабель:

защитные колпачки
металлический контакт (наконечник)
изоляция
токопроводящая жила

Основной вариативной составляющей является тип токопроводящей жилы. Они бывают следующих видов:

— компоновка из нескольких медных жил. Это традиционное решение обладает минимальным сопротивлением (≈0,02 Ом/м), однако уровень создаваемых помех обуславливает необходимость установки дополнительных средств их подавления. — неметаллическая жила с высоким сопротивлением. В отличие от предыдущего случая здесь создается низкий уровень электромагнитных помех ввиду более высокого сопротивления. Эта величина напрямую зависит от используемого материала: хлопчатобумажная пряжа, пропитанная угольным раствором — 15. 45 кОм, стекловолокно с графитовым покрытием — 10. 20 кОм, различные полимерные материалы — 5. 50 кОм. — неметаллическая жила с металлическим обрамлением. Распределенное сопротивление в данном случае находится в диапазоне 100. 2000 Ом/м, что позволяет в качестве помехоподавляющего решения использовать обычный резистор или относительно недорогое покрытие из ферропласта.

Типы токопроводящих жил высоковольтных проводов:

Изоляция
Медная многожильная
Ферропластовая оболочка
Сердечник
Обвивка из металлической проволоки
Неметаллический токопроводящий сердечник
Упрочняющая неметаллическая оплетка

Контакты отличаются лишь своей формой и на сегодняшний день наибольшее распространение получили следующие формы гнезд:

Различные типы гнезд (контактов) на свече, крышке распределителя и катушке зажигания, с которыми соединяются наконечники высоковольтных проводов: а — M; б — SCREW / VRUT; в — DIN; г — D4; д — SAE

Основным параметром для изоляции является диапазон температур, при которых она может эксплуатироваться без потери своих характеристик. Интересно, что современные тенденции ко все большей глобализации привели к тому, что ряд моделей современных автомобилей выпускается с унифицированной для умеренного климата изоляцией. Практически вся европейская часть РФ, в т.ч. Москва, находятся в умеренно-холодной климатической зоне, но вот если Вы отправитесь в путешествие на север страны, то можете столкнуться с не самыми приятными сюрпризами.

Какие высоковольтные провода зажигания лучше: отзывы автолюбителей

Одна из автолюбительниц под ником TANJA-NEV делится опытом своего супруга: «Муж купил комплект проводов зажигания Tesla на автомобильном рынке. Это плотная картонная коробка, на которой написана информация об этих изделиях. На коробке были описаны и технические характеристики, и преимущества именно этих проводов зажигания. Страна изготовитель – Чешская Республика, город Блатна. Внутри коробки, прямо на обратной стороне крышки, указана и дата изготовления этого изделия.

Проводники данного чешского комплекта имеют разную длину. Во время замены и проверки берется подходящий новый провод и монтируется на место старого. Новый проводник необходимо плотно закрепить как на свече зажигания, так и на распределителе. Провода, которых в комплекте 5 штук, имеют резиновые наконечники — именно за них нужно держать изделия в процессе монтажа. Внешняя проверка комплекта показала его приемлемое качество.

Кроме того, прилагается небольшая инструкция, где в том числе по-русски дается описание этапов правильной замены. Все достаточно просто. Важно менять проводники по одному и на холодном двигателе.

Замена проводки выполнялась самостоятельно мужем примерно полгода назад, и на сегодняшний день проверка никаких проблем не выявила. Изделия сохраняют гибкость и упругость, двигатель же добавил в мощности».

У пользователя VIK_91 в автомобиле имелись штатные высоковольтные провода, которые со временем износились, что проявлялось в виде слабого разгона машины и увеличенной вибрации при движении. Автор пишет: «В то время автомобилем пользовался мой отец, который заменил родную проводку на изделия фирмы SEIWA. Это дало некоторые улучшения в работе. Во время замены свечей я столкнулся с проблемой снятия свечной проводки — она оторвалась, а контакты остались внутри надсвечников. В результате пришлось контакты доставать пинцетом, а сами провода на скорую руку восстанавливать. Проработала восстановленная электрика недолго, и не так давно была произведена ее проверка и замена. Мой выбор пал на изделия от Masuma, которые хорошо показали себя в моем предыдущем автомобиле. Они достаточно гибкие, обеспечивают надежный контакт и плотно соединяются с надсвечником».

Возможные неисправности

Как и для любого другого кабеля, основной проблемой для автомобильных проводов зажигания является разрыв, инициирующий утечку тока. Это ведет к уменьшению электромагнитного импульса, что может вызвать «троение» и «замирание» мотора на повышенных оборотах, а то и вовсе привести к полному отсутствию искры. Также стоит отметить повышение расхода топлива на 5-20%.

Основной причиной неисправности является тот банальный факт, что во время эксплуатации все элементы системы зажигания неизбежно покрываются слоем пыли и грязи, смешанными с парами горюче-смазочных материалов. Проводимость этой смеси очень высока, что провоцирует новые утечки или усиливает уже существующие. Впрочем, непрофессиональная очистка этой детали может еще больше осложнить ситуацию.

Типичные неисправности кабелей зажигания

Существует 3 основных неполадки, связанных с высоковольтными проводами:

Внутренний обрыв токонесущей жилы.
Пробой внешней силиконовой изоляции.
Ненадежный контакт в местах соединения медных наконечников с клеммами свечей и катушек высокого напряжения.

Обрыв или перелом углеродного сердечника не всегда ведет к полному отказу ВВ провода. Поскольку на свечу подается импульс высокого напряжения номиналом более 20 киловольт, ток все равно «пробивает» место обрыва и попадает к свечным электродам. Но мощность искры заметно ослабевает, отсюда возникают проблемы с качественным воспламенением топливовоздушной смеси в камере сгорания. В худшем случае искра не поступает вовсе и цилиндр полностью отказывает.

Примечание. Полный отказ цилиндра на автомобиле характеризуется падением холостых оборотов, «трясучкой» силового агрегата и существенным снижением мощности. Соответственно, расход бензина увеличивается на 25%.

Подобная картина наблюдается при слабом контакте медных проводников в местах соединений. Из-за окислившейся либо плохо прилегающей клеммы сила электрического импульса теряется на преодоление данного препятствия, а на свечных электродах разряд ослабевает.

При пробое двух изоляционных слоев напряжение теряется иначе. Принцип следующий: ток, обнаруживший цепь более низкого сопротивления, стремится пройти по этому пути. Если точка пробоя изоляции располагается поблизости от металлических деталей машины, связанных с «минусом» бортовой сети (массой), между ними образуется искровой разряд. В результате свече зажигания достается только половина импульса, отчего воспламенение горючей смеси происходит вяло. Кстати, проверить бронепровода мультиметром на предмет целостности изоляции невозможно, понадобится специальное оборудование.

Перебои в подаче искровых разрядов отслеживаются по таким признакам:

двигатель работает нестабильно из-за пропусков зажигания и недостаточной мощности искры;
периодически отказывает один или несколько цилиндров, наблюдается вибрация мотора на холостом ходу;
в процессе движения ухудшается разгонная динамика, ощущается слабый отклик на педаль акселератора;
топлива расходуется больше.

Подобные симптомы проявляются на неисправных свечах зажигания, но проверить их работоспособность сложнее. Поэтому начинайте диагностику с проводов высокого напряжения.

Практические рекомендации по выбору

Несмотря на всю широту ассортимента в данном сегменте лучше всего в процессе выбора ориентироваться на рекомендации изготовителя двигателя (именно двигателя, а не автомобиля!). К сожалению, это не всегда возможно, поэтому несколько общих советов будут весьма уместны:

Упаковка. Здесь нас интересует следующая информация: рекомендованные модели двигателей / автомобилей и контактные данные завода-производителя. Если последней информации не наблюдается, то это более чем весомый повод для отказа от покупки столь сомнительной продукции. Также на упаковке должно присутствовать соответствие ISO 3808 (зарубежные фирмы) или ГОСТ 28827-90 (отечественные производители).

Контрафакт. Сложившаяся ситуация такова, что подделывание самих кабелей не выгодно, и в большинстве случаев их банально покупают. Но вот наконечник и клеммы ставятся уже свои, причем далеко не лучшего качества. В итоге передача разряда ухудшается раза в полтора, поэтому наибольшее внимание обращайте именно на этот элемент.

Переход на другой тип проводов. При замене кабеля со свечным колпачком на резистивный провод без наконечника необходимо подобрать длину последнего таким образом, чтобы общее сопротивление осталось неизменным — измерить данный параметр можно с помощью стандартного мультиметра. Есть и другой способ оценки сопротивления, правда точность его оставляет желать лучшего: если после замены проводов зажигания автомагнитола стала обеспечивать худшее качество звука, то почти наверняка сопротивления недостаточно и именно из-за этого возникают помехи.

Что такое высоковольтный провод

В бензиновых двигателях внутреннего сгорания воспламенение горючей смеси осуществляется принудительно с помощью высоковольтного искрового разряда. За формирование и распределение разрядов по цилиндрам отвечает система зажигания. Одно из важнейших мест в системе зажигания занимают высоковольтные провода, подающие импульс тока высокого напряжения на свечи зажигания.

Высоковольтные провода имеют следующее место в системах зажигания:

Между коммутирующим устройствам и свечами зажигания. В контактных системах зажигания таким устройством является распределитель (трамблер), в бесконтактных — датчик-распределитель, в микропроцессорах — коммутатор;
Между катушкой зажигания и коммутирующим устройством.

Количество проводов соответствует количеству свечей, еще одним или двумя проводами соединяется катушка с коммутирующим устройством.

Причины и признаки неисправности высоковольтных проводов зажигания

Без проверки высоковольтных проводов зажигания могут возникнуть определенные проблемы. Двигатель начнет «троить», его мощность значительно упадет. Кроме того, может выйти из строя система запуска автомобиля. Данная неисправность требует немедленного устранения, иначе из строя способна выйти уже вся система зажигания, а из-за сбоев в работе мотора в механических узлах машины возникнут неисправности.

1. Возможные причины неисправности

Чаще всего проверка показывает, что проблема заключается в естественном износе высоковольтной проводки зажигания. Поскольку она находится очень близко к двигателю, то испытывает на себе существенный температурный перепад, который зимой в течение суток может превышать 100 градусов Цельсия. Качество изоляции провода со временем снижается, появляются трещины, через которые внутрь попадают пары антифриза и омывающей жидкости, дорожные реагенты, масла и обычная влага. Если при этом глубина трещины на изоляции достигает жилы, возможен пробой высоковольтного импульса на массу. Ток зажигания в таком случае не доходит до свечей.

Конструкция и типы высоковольтных проводов

Высоковольтные провода независимо от типа имеют принципиально одинаковую конструкцию, они состоят из нескольких основных частей:

Токопроводящая жила;
Изоляция жилы;
Контактные наконечники;
Защитные колпачки на контактах.

По материалу токопроводящей жилы все высоковольтные провода делятся на две большие группы:

С металлической жилой;
С неметаллической жилой.

Провода с металлической жилой — это классический вариант, который сегодня используется все реже. В основе провода лежит многожильный сердечник из меди, имеющий большие сечение и малое удельное сопротивление.

Провода с неметаллической жилой — это современное решение, получившее распространение с конца 1980-х годов. Данные изделия делятся на две группы по типу сопротивления:

Провода с активным сопротивлением (с резистивным сердечником);
Провода с реактивным сопротивлением (с индуктивным сердечником).

Провода с активным сопротивлением названы так потому, что в их основе лежит резистивный сердечник с высоким удельным сопротивлением — по терминологии электротехники резистор является активной нагрузкой, соответственно и его сопротивление току называется активным.

Провода с реактивным сопротивлением названы так потому, что его сердечник дополнительно окружен однослойной обмоткой — катушкой индуктивности. По терминологии электротехники катушка является реактивной нагрузкой, соответственно и ее сопротивление току называется реактивным.

Наиболее просто устроены высоковольтные провода с активным сопротивлением. Их основу составляет токопроводящая жила, окруженная токопроводящей обмоткой с высоким сопротивлением и изоляцией. Жила может изготавливаться из хлопчатобумажной или льняной нити, углеволокна (кевлара), стекловолокна и пластиков. Токопроводящие свойства обеспечиваются их обсыпкой (пропиткой) графитом или сажей. Токопроводящая обмотка изготавливается из ферропластов — силикона или специальных пластмасс на основе акрила с включением металлической крошки.

Несколько сложнее устроены провода с реактивным сопротивлением. Их основу так же составляет токопроводящая жила, окруженная ферропластом, на котором располагается обмотка из нержавеющей проволоки. Вся эта конструкция заключена в изоляцию.

По конструкции изоляции провода делятся на два типа:

Простая однослойная изоляция;
Двухслойная изоляция;
Многослойная изоляция.

Однослойная изоляция представляет собой простую оболочку, выполненную из полимерных диэлектрических материалов. Данный тип изоляции обладает невысокими качествами поэтому сегодня почти не применяется. Улучшенным вариантом является двухслойная изоляция, которая состоит из внутреннего слоя основной изоляции и верхнего слоя, защищающего от масел, топлива, технических жидкостей, механического контакта с деталями двигателя, перепадов температур и т.д.

Многослойная изоляция состоит из трех слоев:

Внутренняя изоляция — непосредственно окружает жилу, является основной защитой от электрического пробоя;
Оплетка — окружает внутреннюю изоляцию, изготавливается из синтетических волокон или стекловолокна, обеспечивает высокую прочность всего изделия на разрыв, защищает от деформаций и т.д.;
Внешняя оболочка — окружает весь провод, защищает от агрессивной среды подкапотного пространства.

Наиболее часто изоляция выполняется из ПВХ, полиэтилена (наиболее дешевые варианты), различных каучуков и силикона (на современных проводах).

Высоковольтные провода имеют стандартизированные наконечники (чаще всего по стандарту SAE), со стороны свечей наконечники бывают двух типов:

Характеристики высоковольтных проводов

Основные характеристики высоковольтных проводов — электрическое сопротивление. Высоковольтный провод является источником радиопомех, и помет тем больше, чем меньше электрическое сопротивление провода. Снизить уровень помех можно двумя способами — установкой резистора в высоковольтном тракте, или повышать сопротивление самих проводов. Сегодня прибегают к обоим способам, поэтому провода делятся на три группы по сопротивлению:

С «нулевым» сопротивлением — провода с медными жилами, их удельное сопротивление не превышает 0,022 Ом/м;
С низким распределенным сопротивлением — провода с неметаллической жилой и индуктивным типом сопротивления, их удельное сопротивление лежит в пределах 1-6 кОм/м;
С высоким распределенным сопротивлением — провода с неметаллической жилой и резистивным типом сопротивления, их удельное сопротивление лежит в пределах 12-40 кОм/м.

Так как провода имеют небольшую длину (в пределах 30-80 см), то их сопротивление редко достигает 16 кОм.

В зависимости от сопротивления высоковольтные провода имеют различную применимость и совместимость с другими компонентами системы зажигания.

Применимость проводов по типу системы зажигания:

В контактных системах зажигания — провода с удельным сопротивлением до 1-1,5 кОм/м;
В бесконтактных (электронных, микропроцессорных) системах зажигания — провода с удельным сопротивлением свыше 1,5-3 кОм/м.

Совместимость проводов со свечами и добавочными сопротивлениями:

Провода с низким сопротивлением — могут эксплуатироваться со свечами, имеющими резистор, или добавочным сопротивлением;
Провода с высоким сопротивлением — могут эксплуатироваться со свечами без резистора, не требуют применения добавочного сопротивления.

Следует отметить еще две характеристики высоковольтных проводов.

Пробивное напряжение — в соответствии со стандартами составляет 35-40 кВ;
Рабочий диапазон температур — по стандарту от -60 до +110°C;

Данные характеристики установлены отечественным стандартом ГОСТ Р 53826-2010 и международным стандартом ISO 3808:2002. Многие производители предлагают высоковольтные провода с улучшенными характеристиками, например — с диапазоном рабочих температур до +220°C, с повышенным напряжением пробоя, увеличенным сроком службы и т.д.

Как проверить проводку, если явных признаков повреждения нет, а двигатель сбоит

Если такой способ проверки не оправдал ожиданий, прозванивают проводку вольтметром. Как проверить высоковольтные провода на ваз 2114?

Проверка ВВ мультиметром

Признаки прямого повреждения проще всего выявить после наступления темноты. Нужно зачистить участки проводки с противоположных сторон и замкнуть одну сторону на корпус или АКБ. Второй стороной водим по заглушкам, контактам проводки и другим проводникам. Если есть пробой, будет появляться искра.

Вольтметр переводят в режим омметра. Замеряют все провода, последовательно снимая их с цилиндров и катушки слева направо. Каждый показатель необходимо записывать, поэтому приготовьте заранее бумагу и ручку (карандаш).

Как замерять сопротивление вв проводов ваз 2114:

Заглушить машину.
Снять конец провода с цилиндра.
Снять противоположный конец с катушки зажигания.
Оба окончания присоединить к мультиметру.
Считав, записать показания.
Повторить последовательность для оставшихся трех проводов.

Какое сопротивление считается нормальным? В зависимости от марки проводки от 3.4 до 9.8 кОм. Поверх изоляции обычно набиты нормальные показатели. Если разница замера не превышает 2-4 кОм от контрольного показателя, это в пределах нормы. Иначе комплект подлежит незамедлительной замене.

Перед заменой нужно реанимировать окислившиеся контакты, потом еще раз прозвонить. Для этого контакты очищают WD-40 или жидкостью для прочистки карбюраторов.

Нормальное сопротивление проводки различных марок:

Тесла – 6 кОм (в случае подделок может доходить до 8 кОм);
Слон – 4-7 кОм;
Карген – 0,9 кОм;
ПроСпорт – тяготеет к нулю.

Даже если стал непригодным один провод, обязательно нужно менять весь комплект.