Под термином пробой катушки зажигания или свечного наконечника понимается пробой в наиболее слабом месте корпуса или изоляции провода вследствие уменьшения сопротивления, происходящий в короткие промежутки времени. Это механическое повреждение которое ведет за собой появление трещин или оплавление. На поверхности корпуса место пробоя выглядят как черные, выгоревшие точки, продольные дорожки или белые трещины. Такие места прошива искры особенно опасны при влажной погоде. Данная неисправность ведет не только к нарушению воспламенения смеси, но и полном выходе из строя модуля зажигания.
Зачастую такие места не трудно заметить визуально, но порой требуется , при чем не мультиметром или осциллографом, а простым приспособлением из двух проводков. При выявлении поврежденного участка как правило полностью меняют деталь, хотя иногда получается и отсрочить замену при помощи изоленты, герметика или эпоксидного клея.
Что такое пробой катушки зажигания и его причины
Остановимся вкратце на том, что такое пробой катушки, на что он влияет и как визуально выглядит. В первую очередь следует напомнить, что сама катушка - это трансформатор, имеющий две обмотки (первичную и вторичную), изолированные друг от друга. Под определением пробоя понимают физическое явление, когда из-за повреждения первичной и/или вторичной обмоток катушки часть электрической энергии попадает не на свечу, а на корпус. Это приводит к тому, что свеча зажигания работает не на полную мощность, соответственно, двигатель начинает «троить», теряется его динамика.
Устройство катушки зажигания
Причин пробоя катушки зажигания может быть много - повреждение изоляции одной или обоих обмоток, повреждение корпуса наконечника, повреждение его резинового уплотнителя (из-за чего внутрь попадает вода, по которой и «шьет» электричество), наличие грязи на корпусе (аналогично с водой, по ней проходит ток), повреждение (окисление) электрода в наконечнике. Однако чаще всего проблема заключается в «шитом» изоляторе, и следовательно, для устранения проблемы это место нужно локализовать и заизолировать.
Интересной причиной выхода из строя наконечников катушки зажигания является тот факт, что при замене свечи зажигания в некоторых случаях автовладельцы по неосторожности или неопытности могут порвать их гидроизоляцию. Это может привести к попаданию под них влаги и появлению проблем с эксплуатацией двигателя. Противоположный случай заключается в том, что когда автовладелец чересчур плотно затягивает верхние гайки свечных стаканов, то возникает риск, что в корпус последних начнет проникать моторное масло из двигателя. А это масло вредно для резины, из которой сделаны наконечники катушек.
Также причиной того, что искровой пробой идет вне цилиндра являются неправильно выставленные зазоры на свечах зажигания. Особенно это актуально, если зазор увеличен. Естественно, что искра в данном случае пагубно влияет как на корпус свечи, так и на резиновый наконечник катушки зажигания.
Симптомы неисправности катушки зажигания
Признаки неисправности катушки зажигания заключаются в том двигатель периодически «троит» (актуально , и при запуске мотора, «на холодную»), имеют место «провалы» при разгоне машины, при визуальном осмотре катушки наблюдаются «дорожки» электрического пробоя, подгорание контактов, следы термического перегрева, наличие большого количества грязи и мусора в корпусе катушки и другие, более мелкие, неисправности. Чаще всего причинами неисправности катушки является обрыв ее первичной или вторичной обмоток. В некоторых случаях просто повреждение их изоляции. На начальном этапе катушка будет работать более-менее нормально, однако со временем проблемы будут усугубляться, и описанные выше признаки будут проявляться в большей мере.
Существует несколько типовых признаков пробоя катушки зажигания. Сразу стоит оговориться, что перечисленные ниже неисправности могут быть вызваны и другими причинами, поэтому диагностику все же стоит проводить комплексно, в том числе проверив и состояние катушек зажигания. Так, симптомы пробоя можно разделить на два типа - поведенческие и визуальные. К поведенческим относится:
- Двигатель начинает «троить». И с течением времени ситуация все усугубляется, то есть «подтраивание» выражается все четче, теряется мощность и динамика двигателя.
- При попытке быстрого разгона имеет место «провал», а при работе на холостом ходу аналогично резко не повышаются обороты двигателя. Также имеет место потеря мощности под нагрузкой (при перевозе тяжелых грузов, езде в гору и так далее).
- «Троение» двигателя чаще возникает в дождливую (влажную) погоду и при запуске двигателя «на холодную» (особенно характерно для низких температур окружающего воздуха).
- В некоторых случаях (на более старых машинах) возможно появление в салоне запаха несгоревшего бензина. На более новых автомобилях аналогичная ситуация может быть, когда вместо более-менее чистых выхлопных газов к ним добавляется запах несгоревшего бензина.
При демонтаже катушки зажигания при ее неисправности можно наблюдать визуальные признаки того, что она полностью или частично вышла из строя. Так, к ним относится:
- Наличие на корпусе катушки «дорожек пробоя». То есть, характерных темных полос, по которым «прошивает» электричество. В некоторых, особо «запущенных» случаях, на дорожках имеют место окалины.
- Изменение (помутнение, почернение) цвета диэлектрика на корпусе катушки зажигания.
- Потемнение электрических контактов и разъемов, возникшее вследствие их подгорания.
- Следы перегрева на корпусе катушки. Обычно они выражаются в неких «потеках» или изменении геометрии корпуса в некоторых местах. В «тяжелых» случаях они могут иметь горелый запах.
- Высокая загрязненность на корпусе катушки. Особенно вблизи электрических контактов. Дело в том, что электрический пробой может происходить именно по поверхности пыли или грязи. Поэтому желательно не допускать такого состояния.
Основной же признак неисправности катушки - отсутствие воспламенения топливной смеси. Однако такая ситуация возникает не всегда, поскольку в определенных случаях часть электрической энергии все же уходит на свечу, а не только на корпус. В этом случае необходимо провести дополнительную диагностику.
Ну и на современных машинах в случае возникновения пробоя катушки зажигания электронный блок управления двигателем (ЭБУ) сообщит об этом водителю, активировав на приборной панели лампу Check Engine (и диагностическим кодом ). Однако она может засветиться и из-за других неисправностей, поэтому для этого нужна дополнительная диагностика с помощью программных и аппаратных средств.
Описанные выше признаки неисправности актуальны в случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки зажигания. Если конструкцией предусмотрена установка одной, общей для всех цилиндров, катушки - то двигатель заглохнет вовсе (это, собственно, одна из причин, почему на современных машинах устанавливают несколько индивидуальных модулей).
Как проверить катушку на пробой
Проверить пробой катушки зажигания можно одним из 5-ти способов, но как правило, рядовой автовладелец имеет возможность воспользоваться лишь тремя из них. Первый - визуальный осмотр, ведь часто место пробоя бывает заметным на глаз; второй проверка мультиметром, а третий, причем самый надежный быстрый метод, если визуально ничего не заметно - использовать простейший тестер системы зажигания (его легко сделать своими руками).
Для проверки работы системы зажигания в первую очередь имеет смысл воспользоваться программой для считывания ошибок из ЭБУ. Обычно в таких случаях он показывает ошибки из группы P0300, указывающую на пропуски зажигания в каком то из цилиндров. Однако учтите, что в данном случае ошибки могут быть вызваны не только неисправными катушками или свечными наконечниками. Поэтому для того, чтобы убедиться, что неисправность именно с одной из них, имеет смысл переставить проблемный узел на другой цилиндр, стереть ошибки из памяти ЭБУ и провести диагностику снова.
Если проблема именно в катушке (речь именно об индивидуальной), то ситуация с ошибками повторится, но с указанием уже другого цилиндра. Правда когда это именно пробой катушки, причем такой что появляются пропуски, то вы и так сможете понять по троению двигателя, увидеть глазом пробитую дорожку изолятора или даже услышать ухом характерное потрескивание. Иногда в темное время суток, кроме треска, можно также увидеть появляющуюся искру.
Визуальный осмотр
Следующий способ, как определить пробой катушки зажигания - ее демонтаж и визуальный осмотр. Как показывает практика, на корпусе катушки обычно не сложно найти тот самый «путь» пробоя, по которому «шьет» искра. Или же стоит обратить внимание на сколы, выбоины, нарушение геометрии в корпусе катушки, которых раньше не было.
Замер параметров
Есть два обязательных метода проверки состояния катушки зажигания - проверка «на искру» и проверка сопротивления изоляции обеих обмоток (низкого и высокого напряжения). Для измерения параметров понадобится рабочая свеча зажигания и мультиметр с возможностью замера сопротивления изоляции. Но надежнее всего воспользоваться тестером генерации искры, только с небольшой доработкой, чтобы можно было водить проводником по корпусу катушки и искать то слабое место изоляции, которое пробивает.
Самодельный тестер искры
Самый интересный и надежный метод, как проверить пробой катушки зажигания, заключается в использовании специального самодельного пробника. Он помогает когда визуально дефект не видно, проверка сопротивления обмоток проблемы не выявила, а возможности воспользоваться осциллографом нет. Для изготовления искрового тестера вам понадобится:
- медицинский одноразовый 20-ти кубовый шприц;
- два куска гибкого медного провода (ПВ3 или похожий) с площадью поперечного сечения 1,5…2,5 мм² с длиной каждого около полуметра;
- небольшое крепление типа «крокодил»;
- заведомо исправная свеча зажигания (можно взять рабочую б/у);
- кусочек термоусадки диаметром немного больше общего диаметра имеющегося медного провода;
- маленький кусочек гибкой проволоки;
- электрический паяльник;
- ручная или электрическая ножовка (болгарка);
- термопистолет с заранее заряженным в него силиконом;
- шуруповерт или электрическая дрель со сверлом диаметром 3…4 мм.
- монтажный нож.
Последовательность процесса изготовления состоит из следующих шагов:
Готовый тестер
- С помощью монтажного ножа необходимо удалить со шприца его «носик», куда одевается игла.
- Ручной ножовкой или болгаркой необходимо надрезать на свече резьбу таким образом, чтобы удалить часть корпуса, на который эта резьба нанесена. В результате в нижней части свечи останется лишь электрод.
- В верхней части корпуса шприца необходимо проделать отверстие такого диаметра, чтобы туда можно было вставить обработанную заранее свечу зажигания.
- Пропаять с помощью термопистолета по кольцу место соединения свечи и корпуса пластикового шприца. Делать это тщательно, чтобы сделать хорошую гидравлическую и электрическую изоляцию.
- Поршень шприца в его передней и задней частях необходимо просверлить с помощью шуруповерта.
- В просверленное отверстие в нижней части необходимо продеть подготовленные ранее два куска гибкого медного провода. К противоположному концу одного из них нужно с помощью паяльника припаять подготовленное крепление «крокодил». Противоположный конец второго провода нужно слегка зачистить (около 1 см или менее).
- В аналогичное отверстие в верхней части нужно вставить подготовленную металлическую проволоку.
- Приблизительно посередине поршня медные провода и проволоку соединить между собой в единый контакт (спайку).
- Место соединения проволоки с проводом нужно пропаять с помощью термопистолета для механической крепости и надежности контакта.
- Вставить поршень обратно в корпус шприца таким образом, чтобы проволока в верхней части поршня находилась на некотором расстоянии от электрода свечи зажигания (расстояние будет в дальнейшем регулироваться).
Как определить пробой катушки зажигания тестером искры
После того, как был изготовлен самодельный тестер по поиску места пробития, непосредственно процедуру необходимо выполнять по следующему алгоритму:
Поиск пробоя с помощью самодельного тестера
- Подсоединить испытываемую катушку зажигания к свече в сделанном тестере.
- На соответствующей форсунке (где была отсоединена катушка) отсоединить разъем с тем, чтобы топливо не залило в процессе испытания свечной колодец.
- Провод с креплением “крокодил” присоединить на минусовую клемму аккумуляторной батареи или же просто на “массу”.
- В шприце установить зазор около 1...2 мм.
- Запустить двигатель. После этого в корпусе шприца между искрой и проволокой появится искра.
- Зачищенным концом второго провода (подключенного параллельно) нужно поводить по корпусу катушки. Если на нем имеет место пробитие, то между корпусом и концом провода появится искра, которую можно хорошо видеть. Это дает возможность не только убедиться в ее наличии, но и определить место ее появления для дальнейшего устранения неисправности.
- Повторять для всех катушек по очереди, не забывая при этом отключать и подключать соответствующие топливные форсунки.
Метод проверки является простым и универсальным. С его помощью можно не только найти место, где искра “шьет” по корпусу, но и определить общее рабочее состояние непосредственно катушки зажигания.
Делается это путем регулирования зазора между электродом свечи и проволокой на поршне шприца. На начальном этапе устанавливается минимальный зазор со значением около 1...2 мм и постепенно увеличивается. Значение зазора, при котором пропадает искра зависит от объема двигателя, типа и состояния системы зажигания и прочих факторов. В среднем же для двигателей с объемом около 2 литров и менее расстояние, при котором должна пропасть искра составляет около 12 мм, однако это условно. В целом же при проверке всех индивидуальных катушек зажигания можно попросту сравнить их работу между собой и выявить неисправный элемент при его наличии.
Как устранить пробой
Что касается вопроса о том, как устранить возникшую поломку, то тут есть два варианта - быстрый («полевой») и медленный («гаражный»). В последнем случае все просто - желательно полностью поменять катушку, особенно, если пробой значительный. Что касается быстрого ремонта, то для этого используют либо изоленту, либо клей.
Изолирование поврежденной катушки
Самым интересующим автовладельцев вопросом в данном контексте является - как устранить пробой инжекторной катушки зажигания? В самом простом случае, то есть, если есть небольшой пробой искры на корпус (а это самый распространенный вариант поломки), - после локализации этого места нужно с помощью изоляционных материалов (изоляционной ленты, термоусадки, герметика, эпоксидного клея или подобных средств, в некоторых случаях используют даже лак для ногтей, однако лак должен быть только бесцветным, без всяких красок и добавок), выполнить изоляцию места (пути) пробоя. Дать универсальный совет невозможно, все зависит от конкретной ситуации.
При выполнении ремонта необходимо обязательно почистить и обезжирить место электрического пробоя перед нанесением на него защитного изоляционного слоя. Это повысит значение сопротивления получившейся изоляции. Если при повреждении изоляции и пробоя в катушке появляется жидкость (обычно от поврежденного уплотнителя), то имеет смысл дополнительно воспользоваться диэлектрической смазкой.
Мойте двигатель только в случае, если уверены в качестве уплотнителей на свечных колодцах, чтобы внутрь них не попала вода. В противном случае ушлые дилеры могут обмануть вас и рекомендовать заменить узел зажигания.
Ну и в самом тяжелом случае можно, конечно же, установить новую катушку. Можно оригинал или не оригинал - зависит от цены. Многих автовладельцев спасают так называемые «разборки», то есть, места, где можно купить запчасти от разобранных автомобилей. Там они дешевле и вполне можно найти качественные комплектующие.
Напоследок пару слов о профилактических мерах, которые позволят избавиться от неприятностей и эксплуатировать катушку очень долго и без проблем. Самая простая мера в данном контексте - использование термоусадки подходящего (большого) диаметра, которую нужно нанести на поверхность наконечника катушки зажигания. Процедура несложная, главное подобрать термоусадку подходящего размера и диаметра, а также иметь под рукой фен (желательно строительный) или какую-либо газовую горелку. Однако перед нанесением термоусадки не забудьте очистить и обезжирить рабочую поверхность наконечника. Данную процедуру также можно использовать не как профилактическую, а вполне себе ремонтную меру.
Также для профилактики желательно поддерживать корпус катушки, да и другие элементы двигателя, в чистом виде с тем, чтобы по грязи и пыли не было «прошиваний» искры. А при замене свечей всегда использовать .
Каким бы мощным не был двигатель внутреннего сгорания, он лишь сплошная груда металла без системы зажигания. Искра, которая своевременно попадает в камеру сгорания и воспламеняет топливную смесь к сожалению, с неба не берется! Но не дошли еще до такого уровня современные технологии, поэтому приходится довольствоваться старыми добрыми разработками в сфере электромагнитной индукции! Устройство, принцип работы системы зажигания и многое другое, как говорят в школе – мы уже проходили. И я кажется даже говорил, что любой ее элемент – не вечен! Сегодня, остановимся на этом поподробней и разберем все возможные признаки неисправности катушки зажигания. Более того, я поделюсь с вами эффективными методами ее диагностики, а также расскажу, что приводит к подобным сюрпризам. Поехали!
Что говорит нам о поломке катушки зажигания?
Итак, если в одно прекрасное утро двигатель вашего автомобиля отказывается заводится, не торопитесь бить тревогу и бросаться на поиски толкового моториста. Вспомните, появлялись ли ранее в работе силового агрегата провалы или перебои, «троил» ли автомобиль? Если же у вас установлен инжектор, задача еще более упрощается, приборная панель оповестит о поломке сигнальной лампой. Все признаки умирающей катушки, выглядят следующим образом:
- Перебои в зажигании;
- Повышенная температура катушки зажигания;
- Стабильные провалы в работе двигателя исключительно на определенных оборотах;
- Резкое снижение производительности силового агрегата;
- Сигнал на панели приборов «Check Engine» (проверь двигатель!);
- Или более явный «Р0354» – не работает первичная или вторичная цепь.
- Мотор отказывается заводится.
Обратите внимание: двигатель одинаков может не запускаться как в холодном, так и в прогретом состоянии.
И тут друзья важно понимать, что это далеко не правило, а лишь допущения! То есть, большая часть данных симптомов может свидетельствовать о поломке совершенно другого элемента зажигания, поэтому на звук определить неисправность со 100% уверенностью не всегда получиться! Дабы не навредить работоспособным агрегатам машины, нужно действовать аккуратно и по логике. Так и поступим, но для начала разберем проблемы, которые встречаются в подавляющем большинстве случаев, когда из строя выходит .
Пропала искра
Если в камеру сгорания не поступает искра, то соответственно двигатель работать не будет! Однако не стоит торопиться выкидывать старую катушку на свалку, ведь вполне возможно причина поломки абсолютно не в ней! В первую очередь убедитесь в целостности контактов, которые участвуют в процессе создания искры. При разрывах восстановите контакт, хорошенько прочистите все остальные соединения, в том числе между катушкой и колодкой (актуально для двухискровых катушек).
До сих пор нет искры с катушки зажигания? Отлично было бы, продиагностировать систему зажигания осциллографом. Но подобное оборудование встретишь не в каждом гараже рядового автолюбителя, максимум, что можно там найти, это мультиметр. Ну что ж, все же лучше, чем ничего! С его помощью проверяются обмотки катушки зажигания. Если они прозваниваются, проблема где-то в системе управления подачи искры. В случае же, когда катушка пробивает, ее попросту выкидывают.
Самым же эффективным способом установить причину пропажи искры остается замена катушки на заведомо исправную. Не помогло и данное действие? Ну теперь вы хотя бы знаете, что проказничает не катушка. Советую присмотреться к датчику импульса!
Перегрев катушки
Троит двигатель, машина дергает и чувствуются значительные провалы в его работе при преодолении отметки на спидометре в 50-60 км/ч? Откройте капот и потрогайте катушку зажигания! Если она горячая, наверняка причина в ней. Однако, не стоит спешить с выводами! Удостоверьтесь в целостности всей электроцепи и особенно в отсутствии запахов горелой изоляции.
Когда же, температура катушки начинает подниматься даже на заглушенном моторе, то есть просто с включенным зажигание, срок ее работоспособности скорее всего истек. Наверняка, под ее корпусом уже оплавилась вся изоляция, что и приводит не только к перегреву, но и к потере производительности. Лучше замените такую деталь поскорее, иначе замыканию может подвергнуться вся система!
Почему так случается?
Разумеется, каждая деталь транспортного средства имеет свой запас прочности или же срок годности, как кому удобней. И в то же время некоторые горе-водители способны снизить это время в двое, а то и в трое. Как не допустить развитие такого сценария? Постараюсь объяснить!
В первую очередь, используйте только качественные детали проверенного производителя, особенно это касается свечей накала. Что говорить если даже неправильно выставленный зазор на них снижает срок службы катушки! Система охлаждения и подачи топливной смеси в двигатель должны функционировать исправно! Перебои в их работе пагубно сказываются на резиновых изоляторах, которые теряют свою эластичность в следствии чего образуются пробои высокого напряжения, что также не идет на пользу катушке зажигания.
Другими словами, просто контролируйте состояние своего транспортного средства, вовремя исправляйте все неисправности и будет вам счастье!
Еще один метод диагностики – классический!
Поддерживаете отечественного производителя и передвигаетесь на наших автомобилях? Тогда новичкам будет полезно узнать старый дедовский способ проверки исправности катушки зажигания на ходу. Извлеките провод, идущий от катушки из крышки трамблера (центральный) и подведите его на короткое расстояние от корпуса автомобиля (массы). Товарища, коллегу или даже супругу попросите прокрутить мотор стартером. Когда все в порядке, между массой и проводом будет проскакивать искра, если ее нет – катушка зажигания вызывает большие подозрения.
Как узнать наверняка? Если механизм не работает искра будет отсутствовать и в контактной группе. Чтобы удостовериться в этом включите зажигания и с помощью отвертки замыкайте и размыкайте контакты. Нет искры? Остается лишь убедиться в исправной подаче питания на катушку. Для этого мультиметром замерьте уровень тока на клеммах первичной обмотки. При его наличии, с большей вероятностью можно говорить о выходе из строя катушки, при его отсутствии – наоборот, здесь нет неисправности. Как определить, где она? Это друзья уже совершенно другая история и углубление в нее по крайней мере сегодня, не уместно!
Разумеется, гадать и придумывать новые признаки и причины неисправности катушки зажигания некоторые могут часами. Но на страницах этого блога друзья, я привожу только проверенные лично и самое главное не только мной, способы диагностики или же ремонта, а также симптомы, которые так же играют немаловажную роль в определении неисправности. Сегодня, вот обсудили катушку зажигания и мне очень хочется верить, что данный текст был для вас полезен. Друзья, желаю вам как можно меньше проблем с собственным автомобилем, получайте только удовольствие от такого «имущества». Ну а вдруг что, вы знаете у кого просить помощи)! До новых встреч!
Компоненты автомобиля становятся компактнее и совершеннее. Оборотная сторона прогресса – усложнение производства узла. Т.о. современные катушки зажигания намного требовательнее, чем те массивные трансформаторы, которые выполняли эту функцию в старых моделях автомобилей.
По сути, катушка зажигания представляет собой обычный двухобмоточный трансформатор. Число витков в первичной обмотке – полторы-две сотни, во вторичной – от 15 до 30 тысяч. Площадь сечения проволоки в первичной обмотке – порядка 0,5 – 0,8 мм2, а во вторичной проволока на порядок тоньше – с площадью сечения всего в несколько сотых квадратного миллиметра. Сама по себе намотка тысяч идеальных витков такой тонкой проволоки – непростая технологическая операция. Сопротивление первичной обмотки составляет порядка 3-3,5 Ом, вторичной обмотки – 5000-9000 Ом.
Типы катушек зажигания и их особенности
Общая катушка зажигания
Применяется в контактной, бесконтактной электронной системе зажигания с распределителем. Железный сердечник расположен в центре катушки. Для предотвращения токового нагрева катушка заполнена трансформаторным маслом.
Индивидуальная катушка зажигания
Применяется в электронных системах зажигания и обеспечивает искрой отдельную свечу, потому могут использоваться в двигателях с любым количеством цилиндров. В этом типе катушек первичная обмотка находится внутри вторичной. В первичной обмотке установлен внутренний сердечник, а вокруг вторичной – внешний сердечник. В индивидуальной катушке зажигания могут располагаться электронные компоненты воспламенителя. Для быстрого отсекания тока высокого напряжения во вторичной обмотке устанавливается диод высокого напряжения.
Катушки для установки непосредственно на ГБЦ (штекерные) более требовательны к изготовлению, поскольку подвергаются большим термическим и вибрационным нагрузкам. Только инновационные материалы и крайне надежные соединения компонентов в корпусе катушки зажигания обеспечивают их надежность и долговечность.
Благодаря отсутствию проводов штекерные катушки обеспечивают наименьшие потери напряжения воспламенения. Впрочем, одноискровые катушки могут объединяться в блоки, где одиночные катушки собраны в одном пластмассовом корпусе (например, в автомобилях марки Opel).
Особенность одноискровой системы – необходимость датчика распредвала для различения ВМТ сжатия и ВМТ газообмена. Такие катушки допускают наиболее широкий возможный диапазон регулировки угла начала воспламенения и позволяют отслеживать пропуски зажигания и с первичной, и с вторичной стороны с сохранением в блоке управления кода неисправности, что облегчает диагностику.
Сдвоенная катушка зажигания (двухвыводная)
Применяется во многих конструкциях электронной системы прямого зажигания. Имеет два высоковольтных вывода, через которые синхронно подается напряжение на два цилиндра, из которых только один цилиндр находится в конце такта сжатия. В другом цилиндре искра происходит вхолостую на такте выпуска. Синхронизации с распределительным валом не требуется. Может соединяться со свечами зажигания как проводами высокого напряжения, так и по схеме «одна через наконечник, вторая – проводом». Две двухвыводные катушки могут объединяться в единый блок. Двухискровые катушки, как правило, устанавливаются в систему со статическим высоковольтным распределением в двигателях с четным числом цилиндров.
С двухискровыми катушками зажигания свечи зажигания соединяются последовательно, и на каждой свече имеется только половинное значение активационного напряжения во вторичной обмотке, чего недостаточно для образования активационной искры. В момент разряда почти вся энергия устремляется в заполненный смесью цилиндр, поскольку сопротивление воздуха в другом выше, и там требуется большее напряжение пробоя. В случае с одноискровыми катушками разряд активационного напряжения блокируется встроенным высоковольтным диодом.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram
- https://t.me/autoexpert_consulting_com
Это удобно! Актуальные новости
и профессиональные статьи
.
Всё о рынке Automotive Aftermarket
: авторемонт, автозапчасти, моторные масла, автохимия, оборудование для СТО, автобизнес в лицах, шины, грузовой сервис.
Основные параметры катушек зажигания
Каждая модель катушки зажигания настраивается точно под соответствующую систему. Основными параметрами катушки являются:
Энергия искры
Продолжительность искрового разряда
Ток разряда
Напряжение воспламенения при всех эксплуатационных условиях
Количество циклов искрообразования на всех скоростях
Катушки зажигания генерируют напряжение до 45 000 В. Двигатели с турбонаддувом или прямым впрыском требуют более мощной искры. Энергия искры определяет ток искры и ее продолжительность на электродах свечи зажигания. Энергия искры в современных катушках зажигания составляет 50-100 миллиджоулей (мДж). 1 мДж = 10-3 Дж = 1000 мкДж.
A.
Компактный дизайн
с использованием меньшего количества материалов и более тесная связь с электромагнитной цепью. Результат: эффективная передача энергии, оптимизация расхода топлива.
B.
Корпус катушки, устойчивый к коронному разряду. Катушка и интегрированный модуль воспламенения полностью герметичны.
C.
Точная установка момента зажигания для повышения производительности двигателя.
D.
Непосредственное размещение на свечи зажигания позволяет искре преодолевать более короткое расстояние, чтобы достигнуть свечи зажигания.
Если пройденное расстояние составляет 30 000 км со средней частотой вращения коленчатого вала двигателя 3000 об/мин при средней скорости 60 км/ч, то количество искрообразований составляет 45 000 000 на каждую свечу зажигания! При этом катушки подвергаются сильному электрическому, механическому и химическому воздействию, и должны безупречно функционировать в самых различных условиях, в том числе на блоке цилиндров или непосредственно на свече зажигания в головке цилиндра.
Условия работы катушки зажигания (электрические, механические, температурные и электрохимические):
Диапазон температур от -40°C до +180°C;
Напряжение во вторичной цепи до 45 000 В;
Ток в первичной цепи от 6 до 20 A;
Энергия искры от 10 мДж до примерно 100 мДж (до 200 мДж в будущем);
Вибрация до 55 g;
Устойчивость к воздействию бензина, масла, тормозной жидкости.
Условия эксплуатации и типовые неисправности
Поскольку от исправности катушки зажигания зависит сгорание топливовоздушной смеси, сбои в работе катушки проявляются рядом признаков, связанных с эффективностью работы двигателя на различных режимах.
Сбои в работе двигателя: двигатель периодически «троит», при резком нажатии на педаль акселератора имеет место провал оборотов двигателя, со временем провалы появляются все чаще.
Неустойчивость холостого хода и сложность его регулировки. Дергание во время начала движения и в период поездки.
Наконец, наблюдаются проблемы с пуском мотора или невозможность завода двигателя, отсутствие искры в одной или нескольких свечах (особенно это проявляется в холодную погоду, когда «троит» непрогретый двигатель).
При наличии самодиагностики системы зажигания срабатывает индикатор «check engine», но не обязательно. Блок управления двигателя переходит в режим safe-mode.
Причины выхода из строя катушек зажигания
Причин выхода из строя катушки зажигания множество. Наиболее частая – внутреннее короткое замыкание. Когда катушка перегревается, например, из-за повышенного температурного режима работы двигателя (бедная смесь, неисправная система охлаждения), нарушается изоляция. К перегреву катушки ведет и использование изношенных свечей, в которых возник внутренний зазор из-за износа токопроводящего стеклогерметика. Кроме того, обратные газы и пробой изолятора пагубно влияют на состояние резинового наконечника катушки зажигания.
Возможен вариант, когда время зарядки катушки может возрастать вследствие низкого напряжения источника тока. Это приводит к преждевременному износу блока управления зажигания. Негерметичность узлов двигателя и течи может стать причиной замыкания, вызвав тем самым нарушение работы системы зажигания.
Диагностика и поиск неисправностей
Специалисты компании Delphi
, ведущего разработчика электронных компонентов и систем, рекомендуют начинать поиск причины неисправности с визуального осмотра: состояние разъемов и проводов, свечей а также следы окисления могут указать на неисправную катушку. Специалисты Delphi
предупреждают, что такой способ «диагностики», когда неисправная катушка определяется путем поочередного отключения при работающем двигателе – недопустим! Профессиональные диагносты никогда не отключают катушки вручную, так как это чревато выходом из строя ЭБУ двигателя. Для безопасной диагностики следует применять мотор-тестеры (сканеры), позволяющие анализировать работу электронных компонентов автомобилей, в том числе и катушек.
Есть три разных метода профессионального определения неисправной катушки:
1. Поочередное отключение цилиндров (отключая инжекторы);
2. Поочередное отключение управляющего напряжения;
3. Анализ кривых осциллографа, подключенного к катушкам.
Подключение осциллоскопа не вызывает трудностей в случае с двухискровыми катушками, а также установленными отдельно от колпачка свечей зажигания одноискровыми – высоковольтные провода открыты для доступа. Однако в случае с одноискровыми катушками, совмещенными со свечными колпачками, потребуются комплекты переходных проводников.
Переходник для подключения осциллоскопа к одноискровым катушкам можно изготовить из свечного колпачка, который после снятия с катушки подключается между нею и свечой.
Отклонения, выявленные с помощью осциллоскопа, могут быть объяснены также неисправностями механических частей двигателя. Например, когда в одном из цилиндров недостаточная компрессия, напряжение зажигания также будет меньше, чем в других цилиндрах. Поэтому следует также подстраховаться измерением величины сопротивления с помощью омметра. Параллельно рекомендована проверка датчиков коленчатого и распределительного валов, а также датчика детонации.
Наверное, излишне говорить о том, что езда с неработающей катушкой чревата плохим КПД мотора и повышенным расходом топлива. Однако это – не единственные возможные проблемы. Возможно оплавление каталитического нейтрализатора в системе выпуска, а если долго проездить с неисправной катушкой, то могут даже повредиться опоры двигателя из-за чрезмерных вибраций.
И, конечно, не стоит пытаться ремонтировать неразборные катушки. Они залиты полимером во избежание попадания влаги. И даже если представить, что вам удастся заменить/отремонтировать детали микроэлектроники, то собрать катушку без попадания кислорода внутрь уже невозможно. Единственное, что можно заменить, так это резиновый наконечник, если его отдельная поставка предусмотрена производителем. Однако это не гарантирует, что что в старой катушке уцелела электронная часть, которая работала под повышенной нагрузкой. Поэтому, с точки зрения оптимизации трудозатрат, замена на оригинальный компонент – единственный разумный вариант.
Минимальный срок эксплуатации катушки, создающей искровой разряд на электродах свечи, составляет 100 тыс. км пробега, хотя на большинстве автомобилей элемент работает значительно дольше. Обычно проблемы в системе искрообразования машины возникают по вине других деталей схемы. Но случаются ситуации, когда необходимо проверить исправность катушки зажигания, дабы выявить неполадку методом исключения. Предлагается рассмотреть принцип действия трансформатора и способы диагностики в гаражных условиях.
О принципе работы и разновидностях катушек
Элемент представляет собой обычный трансформатор, состоящий из двух обмоток и сердечника. Первая намотана толстой медной проволокой (до 150 витков), вторая – тонкой (до 30 тыс. витков). Напряжение бортовой сети 12 вольт подведено к первичной обмотке, отчего вокруг сердечника возникает электромагнитное поле.
Катушка преобразует низкое напряжение в кратковременный высоковольтный импульс следующим образом:
- После включения зажигания первичная обмотка постоянно находится под напряжением 12 В.
- Когда поршень в цилиндре достигает верхней мертвой точки, датчик посылает сигнал электронному блоку управления.
- Контроллер разрывает низковольтную цепь электропитания, отчего во вторичной обмотке генерируется кратковременный импульс высокого напряжения (20–35 кВ).
- Через высоковольтный изолированный провод ток подается на электроды свечи, где проскакивает мощная искра. Топливная смесь воспламеняется.
Чтобы проверить работоспособность катушки зажигания, нужно понимать, какой тип элемента используется на конкретном автомобиле. Встречается 3 разновидности трансформаторов:
- общий, обеспечивающий искрообразование на свечах всех цилиндров;
- двухвыводной – подключается к свечам 2 цилиндров;
- индивидуальный – обслуживает только один цилиндр.
Общая катушка действует в паре с трамблером – распределителем зажигания, который направляет искру к цилиндрам поочередно. Подобными системами оснащались устаревшие автомобили, на современных машинах встречаются трансформаторы с двумя контактами либо малые индивидуальные катушки, устанавливаемые прямо на свечи.
Двухвыводные трансформаторы обычно объединены в один блок зажигания, обслуживающий четырехцилиндровый двигатель. Найти данный элемент несложно – от него идут толстые изолированные провода к свечным контактам.
Признаки неисправности трансформатора
Проверка катушки зажигания и системы искрообразования в целом выполняется при возникновении следующих симптомов:
- Двигатель не заводится и не подает «признаков жизни», топливоподача функционирует нормально.
- На холостом ходу силовой агрегат «троит» – работает нестабильно, вибрирует, стремится заглохнуть.
- Нестабильная работа усугубляется в сырую погоду.
- На резкое нажатие педали акселератора мотор отвечает провалом, возможны хлопки во впускном коллекторе либо выхлопной трубе.
- Ощущаются рывки в момент переключения скоростей и при динамичном разгоне, наблюдается падение мощности двигателя и увеличение расхода бензина.
Перечисленные признаки не могут однозначно указывать на поломку преобразователя напряжения. Например, нестабильная работа мотора при повышенной влажности воздуха зачастую возникает в результате пробоя изоляции высоковольтных проводов. В любом случае нужно проверить тестером все элементы зажигания и попытаться заменить свечи.
Катушка высокого напряжения приходит в негодность по таким причинам:
- в результате естественного износа обмоток;
- длительная работа с перегревом провоцирует межвитковое замыкание внутри изделия;
- износ ускоряется при недостаточном напряжении в бортовой сети (минимум – 11,5 В);
- причиной перегрева обмоток и дальнейшего выхода из строя зачастую являются высоковольтные провода с негодной изоляцией.
Нормальную работу индивидуальных катушек может нарушить вибрация силового агрегата. Из-за постоянной «трясучки» внутри элемента происходит обрыв проволоки либо замыкание между витками. Искра на свече пропадает, цилиндр отказывает.
Диагностика машин с трамблером
Проверка катушки зажигания на любых автомобилях начинается с визуального осмотра:
- Убедитесь, что корпус преобразователя не имеет трещин, откуда протекает масло.
- Поищите на трансформаторе следы подгорания – черные пятна или запах перегретой изоляции.
- Проверьте подводящие контакты цепи низкого и высокого напряжения.
Дальнейшая диагностика выполняется относительно просто: нужно убедиться, что напряжение присутствует в цепях до и после катушки. Для этого нужно поймать момент искрообразования – любым удобным способом повернуть коленчатый вал и выставить поршень первого цилиндра в верхнюю мертвую точку. Дальше действуйте по инструкции:
- Открутите от преобразователя низковольтный провод, снимите крышку трамблера.
- Включите зажигание, поднесите провод к массе автомобиля и поворачивайте бегунок распределителя, заставляя разомкнуться контакты (либо сработать датчик Холла).
- Если между контактом и кузовной деталью проскочила небольшая искра, то напряжение на катушку подается.
- Прикрутите контакт на место и снимите высоковольтный провод со свечи первого цилиндра.
- Прислоните его к кузову на расстоянии 1–3 мм и повторите операцию. На исправной катушке между проводником и массой проскочит мощная искра.
Совет. Крайне нежелательно в процессе проверки держать высоковольтный провод голыми руками. От удара током не спасут и матерчатые перчатки, поэтому лучше зафиксировать контакт подручными средствами, придавить тяжелым предметом.
Если на выходе искра не появилась, нужно прозвонить катушку зажигания мультиметром либо другим прибором с функцией измерения сопротивления. Алгоритм проверки описывается ниже.
Измерение сопротивления обмоток
Логично предположить, что неисправность трансформатора заключается во внутреннем обрыве или замыкании витков обмоток. В таком случае сопротивление на контактах изменится либо прибор покажет разорванную электрическую цепь, что при поломанной катушке случается чаще.
Данный вариант диагностики подходит для всех типов преобразователей, включая индивидуальные. Разница состоит в способе подсоединения измерительного прибора и величинах эталонного сопротивления у элементов от разных марок машин.
Перед проверкой рекомендуется найти характеристики конкретной катушки в интернете. Узнайте сопротивление первой и второй обмотки, затем переходите к диагностике. Если технические параметры трансформатора отыскать не удалось, ориентируйтесь по усредненным показателям: на первичной обмотке сопротивление должно быть от 3 до 5 Ом, вторичной – 10–1 кОм.
Прежде чем взяться за диагностику, отключите минусовую клемму аккумуляторной батареи и отсоедините от преобразователя все провода без исключения. Чтобы проверить катушку зажигания мультиметром, придерживайтесь следующей инструкции:
- Установите прибор в режим омметра, самый малый порог измерения. На большинстве бытовых мультиметров он составляет 200 Ом.
- Подсоедините зажимы к выводам первичной обмотки и сравните показания с базовыми характеристиками.
- Переключателем увеличьте порог измерения до величины 20 кОм (килоом) и аналогичным образом замерьте сопротивление вторичного контура катушки.
На старых катушках вывода первой обмотки подключены к двум резьбовым шпилькам. Вторую нужно измерять через центральный контакт для бронепровода и боковую шпильку со значком массы.
На двухвыводных трансформаторах зажимы мультиметра подключаются иначе. Для проверки первичного контура измерение производится между двумя малыми клеммами, расположенными с одной стороны корпуса. Вторичный контур прозванивается через два больших контакта, куда вставляются концы высоковольтных проводников.
При измерении индивидуальных катушек зажимы подсоединяются к клеммам № 1 и 3, куда приходят концы первичной обмотки. Вторичный контур выведен на контакт №2 и люльку, надеваемую на свечу.
Если в процессе диагностики любой обмотки прибор показал обрыв цепи, катушка однозначно подлежит замене. Вариант второй (встречается редко): величина сопротивления меньше или больше указанной в характеристиках. В данном случае преобразователь лучше показать автоэлектрику – он проведет точную диагностику и озвучит окончательный вердикт – ставить новую запчасть либо искать неполадку в другом месте.
Не секрет, для того чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания и заставить его работать (если он у вас не дизельный), нужны две вещи. Это бензин и искра. В случае отсутствия хоть одного из них, увы… Никуда вы не поедете. Если бензин достаточно залить в бак, то с искрой все гораздо интереснее… Нам нужна целая куча приборов: аккумулятор, генератор, катушка зажигания (бобина), распределитель зажигания (трамблер), ну и свечи наконец. Давайте остановимся на катушке.
Так что же такое катушки зажигания? Если говорить сухим техническим языком, то это импульсный повышающий трансформатор. Основная его задача, это повысить напряжение бортовой сети (обычно 12 вольт) до напряжения, достаточного для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Причем импульсного напряжения. Значение напряжения пробоя колеблется от 25 до 35 тысяч вольт.
Давайте кратко рассмотрим устройство катушки зажигания. Оно, в принципе, типовое для всех моделей, имеются лишь незначительные отличия в исполнении.
Как и в любом трансформаторе, сердцем катушки является сердечник из ферромагнитной стали (17), вокруг которого намотаны первичная (4) и вторичная (5) обмотки. Все это помещается в корпус из изолирующего материала (2), для безопасности. Обмотки разделены изоляционной бумагой (3). Корпус катушки заполнен трансформаторным маслом, которое необходимо для охлаждения и изоляции. Первичную обмотку образует сравнительно небольшое количество витков толстого провода. Вторичная же обмотка выполняется из тонкого провода и может иметь от 15 до 30 тысяч витков.
Теперь давайте рассмотрим, как работает катушка зажигания. Может быть, помните, еще в школе на уроке физики учили Закон электромагнитной индукции. «Для любого замкнутого контура…». Давайте вспомним суть. Генерируемая электродвижущая сила (ЭДС) пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Работа катушки зажигания основана именно на этом законе.
При протекании тока с напряжением 12 вольт по первичной обмотке в катушке генерируется магнитное поле. Во вторичной обмотке при этом появляется наведенное напряжение. При прохождении поршнем верхней мертвой точки цепь первичной обмотки размыкается прерывателем. Мгновенно уменьшающееся вследствие этого магнитное поле по закону Фарадея создает в первичной обмотке импульс высокого напряжения. А поскольку бобина – это повышающий трансформатор, то во вторичной обмотке напряжение еще более возрастает пропорционально отношению числа витков в обмотках. Далее, этот импульс в классических системах по высоковольтным проводам через распределитель передается к свечам зажигания. Искровой промежуток перекрывается разрядом и происходит воспламенение топливовоздушной смеси.
Кроме классических схем зажигания, существуют и другие. Например, с двухискровой (двухвыводной) катушкой.
Как и следует из названия, такая катушка имеет два вывода высокого напряжения.Двухвыводные бобины в основном используются в двухцилиндровых двигателях.
Их можно использовать и в многоцилиндровых ДВС с четным количеством цилиндров, достаточно увеличить количество катушек. Двухискровая катушка подает высоковольтный импульс одновременно на оба цилиндра, при этом только один из них находится в конце такта сжатия. Вторая искра холостая. Описанная схема позволяет упростить систему и отказаться от распределителя зажигания.
Сегодня широко используются индивидуальные (штекерные) катушки зажигания. Они устанавливаются прямо на свечу зажигания. То есть у каждой свечи двигателя своя катушка. Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты системы и увеличить надежность за счет уменьшения количества элементов (распределитель, высоковольтные провода).
Как можно проверить исправность катушки зажигания
Несмотря на то, что конструкция бобины, на первый взгляд, проста, все же возможна и неисправность катушки зажигания. Симптомы дефектов при этом схожие. Двигатель начинает работать неустойчиво, «троить», возникают провалы в работе. Двигатель может просто не завестись.На новых автомобилях о неисправности сообщит лампочка «CHECK ENGINE».
Раньше катушку частенько проверяли старым «дедовским» способом. Проворачивая двигатель, проверяли наличие искры между свечей и «массой» автомобиля. В современных двигателях такие опыты могут привести к печальным последствиям. Вы можете повредить не только катушку зажигания, но и другую сложную электронику автомобиля.
Рассмотрим наиболее частые неисправности катушки зажигания, симптомы и методы их диагностики. Например, греется катушка зажигания.
В принципе катушка и должна греться, но не запредельно. При длительной эксплуатации, хотим мы или нет, происходит «старение» изоляции. И этот процесс характерен не только для бобин. В результате ухудшения изоляционных свойств диэлектриков в катушке растет риск внутреннего короткого замыкания и, как следствие, перегрева. Если температура поднимается выше 150 градусов, то, скорее всего, катушка подлежит замене.
Как сделать проверку катушки зажигания мультиметром
Возникает вопрос: «Как проверить катушку зажигания?». Мультиметром… Это, наверное, самый доступный способ.
Давайте рассмотрим, как прозвонить катушку зажигания мультиметром. Нужно поочередно проверить сопротивление первичной и вторичной обмоток. Не помешает проверить сопротивление и между выводами обмоток и корпусом. Сопротивление первичной обмотки должно попадать в диапазон от 0,3 до 2 Ом, вторичной – от 6 до 15 кОм. Сопротивление между выводами обмоток и корпусом должно стремиться к бесконечности. При отклонении значений измеренных сопротивлений обмоток от описанных диапазонов возможно межвитковое замыкание, если же сопротивление обмотки стремится к бесконечности – это верный признак обрыва провода в витке.
Что делать, если нет искры с катушки зажигания?
Вы сели в машину, привычным движением повернули ключ зажигания в замке, стартер усердно крутит маховик двигателя и… И двигатель не заводится. Что же делать? Изначально предположим, что с подачей топлива все нормально. Тогда причина банальна – нет искры. Прежде чем бежать за мультиметром, давайте определимся, а в катушке ли дело.
Для начала нужно проверить все разъемные контакты, связанные с образованием и передачей импульса напряжения, в случае необходимости почистить их. Проверить свечи зажигания. Они должны быть чистыми и сухими.
Если все в порядке, можно попробовать заменить катушку на заведомо исправную. Колдовство с осциллографом, я думаю, можно оставить автосервису.
Вы спросите: «Как выполнить ремонт катушки зажигания своими руками?». Отвечу – никак. Ее нужно заменить. Ремонту катушка не подлежит.
Сколько стоит катушка зажигания? По-разному… В зависимости от марки автомобиля. Например, для ВАЗ-1118 можно купить за 900 рублей. Цена на катушку для CHEVROLET Aveo начинается с 6 тысяч рублей. Редкие модели, например, катушка зажигания wf72 для Porsche, могут стоить до 300 долларов США и доставляться только под заказ.
Вывод
В заключение хочется сказать, любите своего четырехколесного коня, содержите систему зажигания в чистоте, а регулярное обслуживание доверяйте только квалифицированным социалистам. И он еще долго прослужит вам верой и правдой.
В данном видео показано как проверить катушку зажигания без оборудования:
