Увеличить напряжение на катушке зажигания


как работает, как проверить, какие бывают

На чтение 5 мин. Просмотров 3.1k. Опубликовано

Катушка зажигания является частью системы зажигания автомобиля. Она преобразует напряжение аккумулятора 12 вольт в высокое напряжение, чтобы создать искру в свече зажигания. Искра зажигает воздушно-топливную смесь в цилиндрах двигателя.

Большинство современных автомобилей имеют индивидуальную (штекерную) катушку зажигания на цилиндр. Обычно она устанавливается прямо над свечой зажигания, как на этом двигателе ВАЗ на фотографии.

 

В некоторых автомобилях катушки зажигания всех цилиндров объединены в один пакет катушек. В старых автомобилях с распределителем (трамблёром) для всех цилиндров используется одна катушка. Посмотрите этот пример двигателя с одной катушкой зажигания:

Устройство

Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками — первичной и вторичной. Внутри обмоток находится стальной сердечник, а снаружи — изолированный корпус.

На первичную обмотку подаётся 12 вольт. Она намотана толстым медным проводом и насчитывает 100–150 витков. Вторичная обмотка располагается снаружи первичной. Она имеет 15000–30000 витков тонкой медной проволоки.

Во вторичной обмотке наводится импульсное напряжение до 45 000 вольт, которое подаётся на свечи зажигания.

Такое устройство характерно как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки.

Виды катушек зажигания

Строение катушек разных моделей автомобилей может отличаться. Рассмотрим несколько различных видов.

По принципу работы катушки зажигания можно разделить на два основных вида: одноискровые и двухискровые.

  • Одноискровая технология — для каждой свечи зажигания устанавливается своя катушка.
  • Двухискровая технология — одна катушка зажигания управляет воспламенением смеси в двух цилиндрах.

В зависимости от строения и особенностей работы выделяют четыре типа катушек зажигания.

  1. Катушка зажигания с распределителем. В современных автомобилях такие катушки зажигания уже не используются. Однако их всё ещё можно встретить в старых автомобилях, где они использовались до 1990-х годов. Такие катушки создают импульс высокого напряжения, который проходит через провод зажигания к механическому распределителю зажигания (трамблёру). Он в свою очередь передает импульс высокого напряжения на соответствующий провод зажигания, через который напряжение подается на нужный цилиндр.
  2. Модуль зажигания. Модуль зажигания состоит из нескольких катушек зажигания, которые создают импульсы высокого напряжения для свечей. Эти импульсы подаются к свечам через соответствующие высоковольтные выводы и провода зажигания. Бывают одноискровые и двухискровые модули зажигания.
  3. Индивидуальная катушка зажигания. Индивидуальные (штекерные) катушки зажигания не требуют использования высоковольтных проводов. Они устанавливаются непосредственно на свечи зажигания, при этом импульс высокого напряжения создается прямо на свече. Преимущество такого решения — отсутствуют потери напряжения в проводах. Кроме того, эта компактная конструкция позволяет экономить место, что особенно важно для современных автомобилей.
  4. Система («рейка») катушек зажигания. Этот вид состоит из нескольких катушек, объединённых в едином компактном корпусе.

Неисправности катушки зажигания

Во многих автомобилях катушки зажигания часто выходят из строя. Симптомами плохой катушки зажигания являются тряска двигателя, отсутствие тяги (пропуски зажигания) или остановка двигателя.

На приборной панели будет мигать или постоянно гореть индикатор Check Engine. В автомобилях с одной катушкой зажигания или пакетом катушек неисправность приведет к тому, что двигатель не запустится.

Часто катушки зажигания выходят из строя после попадания воды в отсек двигателя. Часто катушки выходят из строя, если свечи зажигания не заменялись в течение длительного времени. Это связано с тем, что старая свеча зажигания имеет больший зазор и более высокое сопротивление, что увеличивает нагрузку на катушку зажигания.

В некоторых автомобилях вождение с неисправной катушкой зажигания может повредить каталитический нейтрализатор или даже блок управления двигателя (ЭБУ).

Меры предосторожности

Катушка зажигания создает очень высокое напряжение, которое опасно для вашего здоровья. При работе с компонентами зажигания соблюдайте меры предосторожности, приведенные в руководстве по обслуживанию вашего автомобиля.

Первым шагом при проверке или замене катушки зажигания является отсоединение отрицательного провода аккумуляторной батареи.

Как проверить катушку зажигания

Сначала нужно проверить блок управления двигателя на наличие кодов неисправностей. Это можно сделать с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Код неисправности может указывать на то, в каком цилиндре или на какой катушке произошел сбой. Например, код P0301 означает, что пропуски зажигания в первом цилиндре. Код P0351 говорит о неисправности в цепи катушки зажигания «A» (цилиндр 1).

После считывания кодов неисправности необходимо проверить соответствующую катушку зажигания, следуя инструкции по обслуживанию.

Обычно проверка катушки включает в себя измерение сопротивления между конкретными клеммами. Если сопротивление не соответствует техническим характеристикам, катушку зажигания нужно заменить.

Иногда, чтобы определить неисправную катушку зажигания, можно попытаться заменить её на заведомо исправную с другого цилиндра, чтобы проверить, перемещаются ли пропуски зажигания вместе с катушкой или остаются в том же цилиндре.

Например, с кодом P0302 (пропуски в цилиндре 2) можно поменять местами катушки зажигания цилиндра 2 и цилиндра 3 и запустить двигатель на короткое время. Если код неисправности изменяется с P0302 на P0303 (пропуски зажигания в цилиндре 3), катушка зажигания, которая изначально находилась в цилиндре № 2, неисправна.

Катушки зажигания также рекомендуется заменять, если на них есть трещины, следы искрения или другие повреждения, которые могут вызывать замыкание.

Замена катушки зажигания

Неисправная катушка зажигания не подлежит ремонту, её нужно менять. В большинстве автомобилей с 4-цилиндровым или 6-цилиндровым двигателем замена катушки зажигания — простая и недорогая работа.

В некоторых двигателях V6 для получения доступа к задним катушкам зажигания необходимо снять впускной коллектор (например, Ford Edge, Ford Escape V6, Nissan Murano, Toyota Camry V6). Это требует больше труда и затрат. В подобных случаях, чтобы предотвратить будущие проблемы, автомеханик может порекомендовать заменить все три задние катушки зажигания.

Когда одна из катушек зажигания выходит из строя, рекомендуется также заменить все свечи зажигания, если они не менялись в течение долгого времени. Новые свечи помогут катушкам зажигания работать дольше.

Как сделать простейший преобразователь высокого напряжения из катушки зажигания и реле

Существует много интересных проектов электрических самоделок, для реализации которых требуется преобразить низкое постоянное напряжение в высоковольтное переменное. Это может понадобиться при сборке самодельной плазменной лампы, или просто для зрелищной демонстрации бьющей искры. Самым простым решением для преобразования напряжения от обычного блока питания на 12 В 1,5 А в 10000 -30000 В является использования автомобильной катушки зажигания. Ее применение позволяет собрать схему для генерации высоковольтного напряжения буквально за считанные минуты.
Как сделать простейший преобразователь высокого напряжения из катушки зажигания и реле

Материалы:


  • автомобильная катушка зажигания;
  • электромагнитное реле;
  • конденсатор 1мкФ 250 В;
  • источник питания 12 В;
  • провода, лучше автомобильные.

Схема преобразователя


Важным условием для преображения напряжения 12 В в высоковольтное, является подача на катушку зажигания пульсирующего тока. Однако блок питания или аккумулятор дают постоянный ток, поэтому между источником электричества и катушкой требуется наличие реле. Электромагнитное реле воспринимает постоянный ток, и выпускает его короткими вспышками, за которыми следует кратковременная пауза. В результате катушка получает от реле уже пульсирующий ток, что ей и нужно.
Как сделать простейший преобразователь высокого напряжения из катушки зажигания и реле
Простейшая схема получения высоковольтного напряжения подразумевает просто подачу по проводам питания от источника на реле, и через него непосредственно далее на катушку. Однако принцип работы реле заключается в разрывании контактов, что сопровождается образованием искры в его корпусе. В таком режиме оно быстро выходит со строя. Его контакты обгорают и перестают работать. Чтобы частично снизить силу искры внутри корпуса реле, необходимо добавить в схему конденсатор 1 мкФ 250 В, как указано на схеме. Он просто припаивается обычным припоем.
Как сделать простейший преобразователь высокого напряжения из катушки зажигания и реле
Конденсатор устанавливается между общим контактом питания реле и нормально замкнутым контактом. Сделав подключение таким образом, при условии прозрачного корпуса реле, можно визуально увидеть, что при подаче напряжения от блока питания размер побочного искрения снижается. При этом параметры высоковольтного тока на выходе вторичной обмотки катушки не пострадают.
Как сделать простейший преобразователь высокого напряжения из катушки зажигания и реле
Наличие конденсатора без изоляции на реле не несет опасности, поскольку 10000В образуются непосредственно внутри катушки зажигания. Таким образом, доработанное реле не нуждается в особом отношении.

Смотрите видео


Проверка Катушки Зажигания - 3 Основных Способа

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

Содержание:

Как проверить катушку зажигания

Принцип работы катушки зажигания

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

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

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

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

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

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

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

Проверка катушки зажигания

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

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

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

Признаки неисправностей

Существует несколько характерных признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:

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

При неисправной катушке на машинах с ЭБУ на приборной панели активизируется значок Check Engine. Однако перечисленные признаки также могут свидетельствовать и о других неисправностях, в частности, со свечами зажигания. Но при появлении хотя бы одной из них нужно выполнить диагностику катушки (катушек) зажигания. При подключении диагностического сканера может показать ошибку P0363.

Причины неисправностей

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

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

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

Как проверить катушку зажигания

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

Проверка катушки зажигания ВАЗ

Проверка катушки зажигания Черри Тигго

Метод проверки «на искру»

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

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

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

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

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

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

Индивидуальные катушки зажигания

Модуль катушек зажигания

Метод «искры в шприце»

Процесс проверки катушки с помощью такого самодельного устройства достаточно прост. Для этого нужно подсоединить поочередно катушки к свече получившегося «прибора». Крепеж-крокодил присоединить к «массе» корпуса машины. На время смены тестируемых катушек двигатель необходимо глушить и запускать потом заново.

Изначально с помощью поршня нужно выставить минимальный зазор между проволокой на поршне и электродом (1…2 мм). И путем регулирования расстояния от проволоки на поршне до электрода на свече визуально смотреть на процесс появления между ними искры. Максимальное расстояние в данном случае у разных машин будет разным, и зависит оно от качества и состояния свечи зажигания, состояния электросистемы машины, качества «массы» и других факторов. Обычно искра при таких испытаниях должна появляться при расстоянии между электродами от 1…2 мм до 5…7 мм.

Перед каждым тестированием работы получившегося аппарата нужно обязательно отсоединять разъем с каждой форсунки с тем, чтобы топливо не заливало цилиндр во время проверки.

Главное, о чем можно точно судить при таких испытаниях — сравнение состояния разных катушек по цилиндрам. Если имеет место неисправность или пробой — это будет видно по длине искры по сравнению с более-менее исправными катушками.

Проверка сопротивления изоляции

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

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

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

Измерение сопротивления катушки

Процедура замера сопротивления изоляции катушки зажигания

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

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

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

Осциллограф покажет все

Самый профессиональный метод проверки катушки — воспользоваться осциллографом. Только он способен дать полную информацию о состоянии системы зажигания, и в частности, катушек зажигания. Поэтому в сложных случаях имеет смысл воспользоваться электронным осциллографом и дополнительным программным обеспечением. Особенно это актуально когда имеет место так называемое межвитковое замыкание на катушках вторичного напряжения (с высоким напряжением).

Проверка зажигания осциллографом

Проверка системы зажигания осциллографом позволяет выявить неисправность конкретного узла или просто прдиагностировать состояние по импульсах осциллограммы.
Подробнее

 

Если с помощью осциллографа снять график значений рабочих напряжений в динамике (видно на рисунке), то по нему можно понять, что причиной возможных описанных выше неисправностей будет именно катушка зажигания. Дело в том, что при возникновении межвиткового замыкания во вторичной катушке уменьшается энергия, которая могла бы потенциально запастись в этой самой катушке, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению времени горения искры, то есть, пропускам воспламенения. Особенно это заметно при резком нажатии на педаль акселератора.

Катушка целая

Катушка пробитая

Итоги

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

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

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Насыщение катушки зажигания

Напряжение во вторичной обмотке управляется не только тем, как быстро спадает магнитное поле, но и тем, какова была напряженность магнитного поля перед спадом. Катушки зажигания высокой энергии (подобные показанной справа катушке ACCEL SUPER COIL) имеют меньше витков в первичной обмотке, что приводит к генерации большего тока и к более быстрому возрастанию магнитного поля.

заряжен, подача тока в первичной обмотке резко прекращается, что приводит к спаду магнитного поля примерно в 20 раз быстрее, чем это происходит тогда, когда между контактами проскакивает искра. Этот быстрый спад магнитного поля, вызванный конденсатором, увеличивает напряжение во вторичной обмотке, и конденсатор является необходимой частью систем зажигания с индуктивным накоплением электрической энергии.

Так как напряжение вторичной обмотки управляется не только тем, как быстро спадает магнитное поле, но также и тем, какова была его напряженность перед спадом, образование • сильного магнитного поля также является очень важным фактором при получении максимальной отдачи от системы зажигания с индуктивным накоплением энергии. Так как для достижения уровня 95% от максимального уровня поля (полного насыщения) требуется всего 15 мсек (0,015 сек), это сначала может показаться достаточным временем для достижения этого уровня насыщения, и это не составляет проблем. Однако, когда вы представите себе, что катушка зажигания должна обеспечивать 4 импульса высокого напряжения в течение одного оборота двигателя (на двигателях V8), поэтому остается всего лишь 0,015 сек между каждым импульсом высокого напряжения, когда двигатель работает с частотой 1000 об/мин. При 6000 об/мин должно образовываться 15 искр в секунду для каждого цилиндра, что составляет около 400 искр в секунду для двигателя V8, что составляет всего 2,5 мсек (0,0025 сек) для промежутка между искрами.

Для преодоления этого временного затруднения использовались различные технологии, которые максимально увеличивают скорость, с которой создается магнитное поле (она называется скоростью насыщения) и напряженность магнитного поля, когда оно достигает насыщения (это называется уровнем насыщения). Наиболее популярным методом увеличения скорости насыщения является конструкция катушки, рассчитанная на работу от напряжения 9 или 10 В, а не от полного напряжения АБ (12 В). Это пониженное напряжение прикладывается к катушке зажигания, когда двигатель работает на холостом ходу. Когда обороты двигателя увеличиваются, к катушке прикладывается более высокое напряжение, увеличивая скорость образования магнитного поля и компенсируя, хотя и частично, более короткое время насыщения. Наиболее популярным для этой цели прибором является балластный резистор; его температура и сопротивление изменяются при изменении оборотов двигателя, позволяя большему току поступать к катушке при высоких оборотах двигателя. Балластный резистор выполняет также другую полезную функцию: он отключается из цепи во время запуска двигателя, что уменьшает нагрузку па АБ, позволяет максимально возможному напряжению поступать на катушку зажигания, и помогает быстрому запуску двигателя. Однако современные системы электронного зажигания используют более сложные методы изменения значения напряжения, чтобы достичь максимального насыщения.

Во времена контактных прерывателей увеличение угла замкнутого состояния контактов (меры того, как долго контакты находятся в замкнутом состоянии, позволяя магнитному полю увеличиваться в катушке) увеличивало прирост мощности при высоких оборотах двигателя. Двойные контакты увеличивают угол замкнутого состояния контактов от типичного значения 30° (с одинарными контактами) примерно до 40°. Максимальное значение угла замкнутого состояния контактов, создаваемое для системы с одной катушкой зажигания, может составлять чуть меньше 45°, т. е. это продолжительность того, как долго вал распределителя поворачивается, между соседними моментами зажигания на двигателе V8. В системах электронного зажигания механические ограничения уменьшаются, и становится достижимым практически полный 45-градусный период между импульсами высокого напряжения для образования магнитного поля в катушке. Даже полный период в 45°, соответствующий углу замкнутого состояния контактов, составляет для образования магнитного поля всего лишь 0,002 сек при 7000 об/мин, поэтому в дополнение к увеличению напряжения на первичной обмотке, уровень насыщения катушки оптимизируется с помощью ее конструкции. Специальные катушки зажигания, разработанные для применения в высокооборотистых двигателях, выпускаются фирмами MSD, ACCEL, PERFORMANCE DISTRIBUTORS, MALLORY и другими. Эти высоковольтные катушки зажигания имеют

высокий коэффициент трансформации и обычно потребляют повышенный ток в первичной обмотке. Вдобавок к этому, некоторые из них имеют улучшенные изолирующие и теплорассеивающие свойства. Одно замечание: большинство нз этих катушек разработано для использования с бесконтактными и/или электронными системами зажигания. Установка катушек зажигания с повышенным током в первичной обмотке на обычную контактную систему зажигания может ускорить износ контактов от искрения и перегрева.

Секреты катушек зажигания

1 - уплотнительный колпачок; 2 - контакт вторичной обмотки для высокого напряжения; 3 - контакты первичной обмотки; 4 - крышка катушки зажигания; 5 - покрытие; 6 - вторичная обмотка; 7 - первичная обмотка; 8 - кожух катушки зажигания; 9 - стеклянная изоляция.

Все происходит в катушке зажигания. Состоящая из двух отдельных обмоток (первичной и вторичной), намотанных на общем железном сердечнике, катушка зажигания представляет собой трансформатор, который использует магнитное поле, вырабатываемое током в первичной обмотке, для генерации высокого напряжения во вторичной обмотке. Рост напряжения определяется коэффициентом трансформации, который, в свою очередь, определяется соотношением числа витков вторичной и первичной обмоток.

Многие катушки зажигания высокой энергии имеют коэффициент трансформации, равный 30000/150, т. е. 200:1. Однако, используя этот коэффициент, будет получен лишь рост напряжения в 200 раз, т. е. 12В х 200 = 2400 В. Так как катушки зажигания выдают напряжение до 60 000 В, то здесь работают и другие факторы.

Скрытым фактором является то, что напряжение будет генерироваться пропорционально тому, как быстро будет расти или спадать магнитное поле. Если магнитное поле быстро спадает (менее чем за 0,001 сек), это приведет к генерации напряжения 250-300 В в первичной обмотке. Это пиковое напряжение в первичной обмотке, умноженное на коэффициент трансформации 200, даст величину напряжения до 50 000 В во вторичной обмотке, которое подается на свечи зажигания.

1 - быстрый спад магнитного поля — высокое напряжение;

2 - медленный спад магнитного поля — низкое напряжение.

1 - напряженность магнитного поля; 2 - напряжение АБ; 3 - напряжение на первичной обмотке; 4 - напряжение образования искры; 5 - длительность искры; 6 - напряжение искры; 7 - напряжение вторичной обмотки.

На рисунке показано то, что происходит с магнитным полем, напряжением в первичной обмотке и во вторичной обмотке, когда контакты размыкаются и замыкаются. Когда контакты замкнуты, напряжение 12 В подается на катушку зажигания, и в ней образуется магнитное поле. Через несколько миллисекунд контакты размыкаются и магнитное поле спадает. Это быстрое изменение поля генерирует напряжение примерно 300 В в первичной обмотке и до 60 000 В во вторичной обмотке.

1 - напряженность магнитного поля; 2 - напряжение АБ; 3 - напряжение на первичной обмотке; 4 - напряжение искры; 5 - напряжение вторичной обмотки.

Имеется еще одна важная деталь, которая помогает образованию напряжения во вторичной обмотке. По кривым можно видеть, что что-то не в порядке. Низкие напряжения в первичной и во вторичной обмотках являются результатом отсутствия конденсатора в первичной цепи. Здесь видно, почему нужен конденсатор: он уменьшает искрение в зазоре между контактами, что замедляет спад магнитного поля и уменьшает напряжение во вторичной обмотке. Конденсатор, установленный параллельно контактам, выполняет следующие функции:

∙он "поглощает " напряжение "искрения " на контактах;

∙позволяет магнитному полю спадать в 20 раз быстрее;

∙содействует генерации повышенного напряжения во вторичной обмотке.

Диагностика и тестирование катушки зажигания

03.09.2018 Диагностика катушки зажигания

Механизм зажигания

Все катушки зажигания являются трансформаторами, которые состоят из железного сердечника, окруженного первичной и вторичной обмотками. Первичные обмотки представляют собой провод большего диаметра, чем вторичные, однако обладают меньшим количеством оборотов вокруг сердечника. Отношение оборотов между первичной и вторичной обмотками определяет выходной потенциал катушки (чем выше отношение, тем выше максимальное выходное напряжение). Большинство катушек имеют примерно в 10 раз больше вторичных обмоток, чем первичные обмотки. У высокопроизводительных катушек это соотношение еще больше.

Устройство катушки зажигания

Первичная и вторичная обмотки изолированы и не касаются друг друга. Сопротивление первичной обмотки, как правило, очень низкое, обычно всего 0,6-0,7 Ом. Сопротивление вторичных обмоток, для сравнения, довольно велико. Сегментированные конструкции катушек обычно находятся в диапазоне 5 500 Ом.

Принцип работы катушки

Так как же катушка зажигает свечу? Когда напряжение аккумулятора от цепи зажигания попадает в модуль зажигания или PCM, оно начинает протекать через первичные обмотки и сердечник становится сильным электромагнитом. Это создает магнитное поле, окружающее сердечник и вторичные обмотки. Когда модуль зажигания отключает первичное напряжение на катушке, магнитное поле пропадает. Поле вызывает всплеск напряжения в катушке. Затем напряжение переходит от катушки к свече зажигания и создает искру, которая воспламеняет воздушно-топливную смесь в цилиндре.

Как проверить индивидуальную катушку. Несколько способов. + самодельный тестер для проверки:

Диагностика катушки зажигания

Если есть подозрения в проблемах с катушкой зажигания советуем первичное и вторичное сопротивление катушки измерить омметром. Если наблюдается пробой либо падение сопротивления, катушку следует заменить.

Симптомы, которые появляются у автомобиля при неисправной катушке зажигания, очень часто соответствуют признакам выхода из строя других узлов, поэтому проверка катушки может не только сэкономить время, но и средства.

Признаки выхода из строя катушки могут быть следующими:

  1. Стреляет из выхлопной трубы – искра подается не вовремя, и топливная смесь загорается не тогда, когда нужно. Подобное наблюдается также при неисправных датчиках Холла, когда коленвал «посылает» сигнал на катушку не тогда, когда нужно.
  2. Слабая искра – автомобиль плохо заводится и глохнет на нейтральных оборотах, однако при разогретом двигателе симптомы пропадают, но наблюдаются провалы. Часто грешат на свечи, однако про катушку начинают догадываться, если замена свечи не дала результатов.
  3. Сопутствующие сбои в электронике – проблемы с генератором, светом и пр. Когда имеется наружных дефект катушки, искра может «проскакивать» кроме свечи на корпус, тем самым пагубно влияя на электрические приборы.

Короткое или более низкое сопротивление в первичных обмотках может повредить модуль зажигания. Это также может уменьшить выход напряжения катушки, что приводит к слабой искре, сложному запуску.

Высокое сопротивление в первичных обмотках катушки способно вывести из строя схему драйвера PCM сразу, но это может привести к тому, что модуль будет работать горячим и сократит срок его службы. При этом условии выход катушки будет низким или несуществующим (слабая искра или отсутствие искры).

Короткое или низкое сопротивление во вторичных обмотках катушки приведет к слабой искре, но не повредит модуль или схему драйвера PCM. Открытое или высокое сопротивление вторичных обмоток катушки также вызывает слабую искру или отсутствие искры, а также может повредить модуль зажигания из-за индукции обратной связи через первичный контур.

Проверка вторичной обмотки катушки зажигания Mazda

Важным моментом, который следует учитывать в отношении всех типов катушек зажигания, является то, что, когда магнитное поле пропадает, высоковольтный скачок должен куда-то «уйти». Если электрический ток не может попасть в свечу зажигания, он найдет еще один путь к земле, который может быть обратно через модуль зажигания, схему драйвера PCM или через изоляцию внутри самой катушки. Поэтому никогда не отсоединяйте штекерный провод или обмотку COP во время работы двигателя. Это может быть опасно не только по отношению к чувствительным электронным компонентам, но и для вашей жизни.

Инструменты для тестирования катушек зажигания

В настоящее время компания Snap-on предлагает ряд индуктивных адаптеров, которые могут быть подключены непосредственно к катушкам на разных системах для сбора информации о вторичном зажигании. Большинство этих адаптеров позволяют использовать модуль Snap-on kV для наблюдения за поведением вторичной обмотки всех типов катушек. В большинстве случаев для диагностики катушки необязательно снимать.

COP адаптеры доступны для различных моделей BMW, двигателей Chrysler 2.7L, 3.2L и 3.5L (Dodge Intrepid, Chrysler Concorde LHS и 300M), Ford 3.4L Taurus SHO, 4,6L Town Car и Mark VIII, Mustang, Crown Vic и Grand Marquis, F-Series и E-Series с двигателями 5.4L и 6.8L, Acura SLX, Honda Passport, Isuzu Amigo, Rodeo и Trooper, Mercedes-Benz с двигателями M112 и M113, Toyota и Lexus с 1UZ-FE и 2UZ -FE, Audi A4 1.8L turbo и A8 4.2L, Volkswagen Passat 1.8L turbo, Volvo 960 и 9000.

Другим удобным инструментом, который может быть использован для быстрого поиска неисправности в катушках зажигания, является датчик Waekon Coil On Plug Ignition Quick Probe (WAE76560). Этот ручной инструмент прост в использовании и имеет индуктивную лопасть, которая помещается поверх катушки для обнаружения ее активности. Светодиодный датчик загорается каждый раз, когда катушка срабатывает и создает достаточный вольтаж. Второй датчик дает знать, когда искра имеет достаточную продолжительность.

Как правильно заменить катушку зажигания

Катушки, предназначенные для замены всегда должны быть того же основного типа, что и оригинал, и иметь такое же первичное сопротивление. Использование неправильной катушки может повредить другие компоненты зажигания или привести к сбою новой катушки.

Проблем с будущей катушкой часто можно избежать, очищая разъемы и клеммы при установке. Коррозия может вызвать прерывистую работу и потерю непрерывности протекания тока; это может способствовать ускоренному износу компонентов. Применение диэлектрической смазки к этим соединениям может помочь предотвратить коррозию и обеспечить хорошее соединение.

На двигателях с большим пробегом, с распределителями или системами DIS провода свечи зажигания, после отказа катушки, также подлежат замене. Кроме этого следует установить новые штепсели. 50 тысяч километров пробега для обычной катушки и 150 тысяч для долговечной: таков как правило, срок выхода из строя катушек зажигания.

Как диагностировать и тестировать катушку зажигания

Катушки зажигания обеспечивают высокое напряжение, необходимое системе зажигания для зажигания свечей зажигания. Большинство двигателей с распределительной системой зажигания имеют одну катушку, но в некоторых импортных приложениях есть две катушки. В безраспределительных системах зажигания (DIS) используются несколько катушек зажигания. В системах с «отработанной искрой» каждая пара цилиндров имеет общую катушку. В других системах зажигания DIS и зажигания типа "катушка на свече" (COP) каждый цилиндр или свеча зажигания имеют свою индивидуальную катушку.

Катушка зажигания выполняет роль трансформатора высокого напряжения. Он увеличивает первичное напряжение системы зажигания с 12 до тысяч вольт.

Фактическое напряжение зажигания, необходимое для создания искры в межэлектродном зазоре свечи зажигания, зависит от ширины зазора, электрического сопротивления свечи зажигания и проводов свечи, воздушно-топливной смеси, нагрузки на двигатель и температуры окружающей среды. свечу зажигания. Требуемое напряжение постоянно меняется и может варьироваться от 5000 вольт до 25000 вольт и более.Некоторые системы могут выдавать до 40 000 вольт при пиковой нагрузке.

КАК РАБОТАЕТ КАТУШКА ЗАЖИГАНИЯ

Внутри каждой катушки зажигания есть два набора обмоток вокруг многослойного или сегментированного железного сердечника. «Первичные» обмотки, которых насчитывается несколько сотен, подключены к двум внешним клеммам низкого напряжения на катушке. Положительная (+) первичная клемма подключается к выключателю зажигания и аккумуляторной батарее, а отрицательная (-) первичная клемма подключается к модулю зажигания, который обеспечивает заземление.«Вторичные» обмотки, которые имеют тысячи витков, подключены одним концом к первичной положительной клемме и вторичной выходной клемме высокого напряжения в центре катушки на другом конце.

Соотношение вторичной обмотки к первичной обычно составляет около 80: 1. Чем выше коэффициент, тем выше потенциальное выходное напряжение катушки. Катушки зажигания с характеристиками обычно имеют более высокое передаточное число, чем стандартные катушки.

Когда модуль зажигания замыкает первичную цепь катушки и обеспечивает заземление, ток течет через первичные обмотки.Это создает сильное магнитное поле вокруг железного сердечника и заряжает катушку. Чтобы магнитное поле достигло максимальной силы, требуется от 10 до 15 миллисекунд.

Затем модуль зажигания размыкает заземление катушки и отключает первичные обмотки катушки. Это вызывает внезапное схлопывание магнитного поля. Энергия, накопленная в магнитном поле, должна куда-то уходить, чтобы вызвать ток во вторичных обмотках катушки. В зависимости от соотношения витков провода это увеличивает напряжение в 100 раз или более, пока не будет достаточно напряжения для зажигания свечи зажигания.


ОТКАЗЫ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Катушки зажигания

очень прочные и надежные, но могут выйти из строя по разным причинам. Тепло и вибрация могут повредить обмотки и изоляцию катушки, вызывая короткое замыкание или разрыв в первичной или вторичной обмотке. Но убийца номер один катушек зажигания - это перегрузка по напряжению, вызванная неисправными свечами зажигания или свечными проводами.

Если свеча зажигания или ее провод разомкнут или имеют чрезмерное сопротивление, выходное напряжение катушки зажигания может возрасти до точки, при которой оно прожигает внутреннюю изоляцию катушки и вызывает короткое замыкание.Изоляция многих катушек может быть повреждена, если выходное напряжение превышает 35 000 вольт. Как только это произойдет, выходное напряжение катушки может упасть, что приведет к пропуску зажигания, когда двигатель находится под нагрузкой, или катушка может перестать выдавать любое напряжение, препятствующее запуску или запуску двигателя.

Если катушка имеет напряжение аккумуляторной батареи на ее положительном выводе и заземляется, включается и выключается модулем зажигания или цепью, но не производит искры, катушка неисправна и ее необходимо заменить.

СОВЕТ: Если модуль зажигания выходил из строя более одного раза, это может быть связано с неисправной катушкой зажигания. Внутренняя дуга или короткое замыкание в катушке могут привести к перегрузке и повреждению схемы внутри модуля зажигания.

ДИАГНОСТИКА КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Отказ катушки в системе зажигания распределителя затрагивает все цилиндры. Под нагрузкой двигатель может не запуститься или сильно пропустить зажигание. Пропуски зажигания также могут переходить от цилиндра к цилиндру. Но на двигателе с системой зажигания без распределителя (DIS) или системой зажигания с катушкой на свече (COP) отказ одной катушки повлияет только на один цилиндр (или два цилиндра, если это система отработанной искры DIS, где два цилиндра являются напротив друг друга в порядке срабатывания разделяют одну катушку).

Если ваш двигатель работает с перебоями (пропуски зажигания) и горит индикатор проверки двигателя, используйте считыватель кодов или диагностический прибор для проверки кодов пропусков зажигания.

На двигателях 1996 года и более новых с OBD II и обнаружением пропусков зажигания при отказе катушки обычно устанавливается код пропуска зажигания P030X, где «X» - это номер цилиндра, в котором возникают пропуски зажигания. Код пропуска зажигания P0301, например, говорит о пропуске зажигания в цилиндре № 1. Но код пропуска зажигания может быть вызван проблемой зажигания, проблемой с топливом или проблемой сжатия, поэтому не спешите с выводами, поскольку предполагайте, что пропуск зажигания означает неисправную катушку, свечу зажигания или провод свечи.Также это может быть плохой инжектор или утечка компрессии (погнутый или сгоревший клапан).

Если катушка закорочена или разомкнута, код также может быть установлен для катушки на этом цилиндре. Если кода нет, вы должны измерить первичное и вторичное сопротивление катушки с помощью цифрового омметра. Также следует снять и осмотреть свечу зажигания. Проверьте искровой промежуток и посмотрите на отложения на свече, чтобы убедиться, что пропуски зажигания вызваны отложением нагара или масла. Также проверьте штекерный провод (если он есть), чтобы убедиться, что сопротивление провода находится в пределах технических характеристик.

Если катушка, свеча зажигания и провод свечи в порядке, пропуски зажигания могут быть вызваны грязной или мертвой топливной форсункой (проверьте сопротивление форсунки и подачу напряжения и используйте индикатор NOID, чтобы проверить наличие импульса от PCM. Схема привода.Если с форсункой все в порядке, проверьте компрессию, чтобы увидеть, есть ли в цилиндре неисправный клапан или негерметичная прокладка головки.

ПРИМЕЧАНИЕ : Если двигатель с системой зажигания COP запускается нормально, но не запускается из-за отсутствия искры, проблема не в одной или нескольких неисправных катушках.Скорее всего, неисправность заключается в неисправном датчике положения коленвала или распределительного вала, проблеме подачи напряжения на катушки в цепи зажигания, неисправном модуле зажигания (если используется) или неисправной цепи драйвера катушки зажигания в PCM.


Разрез зажигания "катушка на свече" двигателя Cadillac Northstar.

КАК ПРОВЕРИТЬ КАТУШКУ ЗАЖИГАНИЯ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Никогда не отсоединяйте провод вилки или выходной провод высокого напряжения катушки, чтобы проверить наличие искры. Помимо риска серьезного удара током, открытый провод вилки или провод катушки увеличит требуемое напряжение на катушке до точки, где это может повредить катушку.Единственный безопасный способ проверить наличие искры - использовать тестер свечей зажигания.

Если есть подозрение на неисправность катушки, измерьте первичное и вторичное сопротивление катушки омметром. Если какой-либо из них не соответствует техническим требованиям, необходимо заменить катушку.

Катушка

A может быть легко протестирована на стенде с помощью цифрового омметра импеданса 10 мегаом. Обратитесь к сервисной информации производителя транспортного средства для получения технических характеристик теста катушки, потому что значения могут варьироваться в зависимости от области применения.


Для проверки катушки зажигания подключите два измерительных провода омметра к первичным клеммам катушки (+ и -). Большинство катушек должны показывать от 0,4 до 2 Ом. Нулевое сопротивление указывает на короткое замыкание катушки, а высокое значение сопротивления указывает на разомкнутую катушку.

Вторичное сопротивление измеряется между положительной (+) клеммой и клеммой высокого напряжения. Новые катушки с сегментированной конструкцией сердечника обычно показывают сопротивление от 6000 до 8000 Ом, в то время как другие могут показывать до 15000 Ом.

На катушках, отличных от консервных, первичные выводы могут быть расположены в разъеме или даже под катушкой. Обратитесь к изготовителю автомобиля служебная информация о расположении клемм и процедурах проверки катушек зажигания.


Катушка зажигания Ford DIS V6. Обратите внимание, что клеммы находятся в разъеме проводки катушки.

Другой метод проверки катушки зажигания

Еще один способ проверить катушку зажигания - использовать «искровой тестер». Вы можете найти недорогие тестеры искры на ebay или в большинстве магазинов автозапчастей.Встроенный тестер искры устанавливается между катушкой зажигания на свече и свечой зажигания. При выключенном двигателе отсоедините катушку от свечи зажигания, подсоедините один конец прибора для проверки искры к верхней части свечи зажигания, а другой конец подсоедините к выходу катушки. Тестер искры с длинным зондом необходим для катушек типа карандаша, которые надеваются на свечу зажигания, и для свечей зажигания, которые утоплены глубоко в головке цилиндров.

После установки искрового прибора запустите двигатель.Если индикатор на тестере искры мигает, катушка вырабатывает напряжение зажигания, и цепь, которая управляет катушкой, также работает. Если двигатель пропускает зажигание, свеча зажигания может быть загрязнена, треснула или закорочена. Отсутствие вспышки означает либо неисправную катушку, либо неисправную цепь управления катушкой. Проверьте соединитель проводки катушки, чтобы убедиться, что он не ослаблен или не корродирован. Плохой соединитель проводки может помешать срабатыванию хорошей катушки.


Стендовые испытания катушки зажигания

В некоторых магазинах автозапчастей есть стенд для испытаний катушек зажигания, который может имитировать работающий двигатель для проверки работы катушки и ее выходной мощности.Тест проверит, нормально ли работает катушка. Если ваша катушка проходит все тесты, но у вашего двигателя пропуски зажигания, проблема, скорее всего, связана с плохой свечой зажигания, плохим разъемом проводки на катушке или неисправным модулем управления зажиганием или PCM. Если катушка не проходит какую-либо часть теста, вам нужна новая катушка.


ПЛОХАЯ КАТУШКА МОЖЕТ ПОВРЕДИТЬ PCM

Короткое замыкание, которое снижает нормальное сопротивление в первичных обмотках, позволит чрезмерному току протекать через катушку, что может повредить схему драйвера PCM.Это также может снизить выходное напряжение катушки, что приведет к слабой искре, затрудненному запуску, колебаниям или пропускам зажигания под нагрузкой или при ускорении.

Аномально высокое сопротивление или обрыв в первичной обмотке катушки обычно не повреждают схему драйвера PCM, но уменьшают выходное вторичное напряжение катушки или вообще убивают его.

Короткое замыкание, уменьшающее сопротивление вторичных обмоток катушки, также приведет к слабой искре, но не повредит схему драйвера PCM.

Обрыв или сопротивление во вторичной обмотке катушки выше нормы также вызовет слабую искру или отсутствие искры, а также может повредить схему драйвера PCM из-за индукции обратной связи через первичную цепь.



Катушка зажигания DIS и стержневая катушка для системы зажигания «катушка на свече».

ЗАМЕНИТЕ КАТУШКУ ЗАЖИГАНИЯ

Запасная катушка должна быть такой же, как и оригинальная (если вы не модернизируете систему зажигания с помощью катушки с более высокой выходной мощностью).

При замене змеевика разъемы следует очистить и проверить на предмет коррозии или ослабления, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение. Коррозия может вызвать сопротивление, прерывистую работу или нарушение целостности цепи, что может способствовать отказу компонентов. Также рекомендуется нанести диэлектрическую смазку на разъемы катушек, которые надеваются на свечи зажигания, чтобы свести к минимуму риск искрового пробоя, вызванного влажностью. В двигателях грузовиков Ford с катушками зажигания COP загрязнение влаги, вызывающее коррозию, является основной причиной выхода катушек из строя.

Если двигатель испытывает повторяющиеся отказы катушек, возможно, катушки работают слишком тяжело. Основной причиной может быть высокое вторичное сопротивление (изношенные свечи зажигания или чрезмерный зазор свечи зажигания) или, в редких случаях, состояние обедненного топлива (грязные форсунки, утечка вакуума или негерметичный клапан рециркуляции ОГ).

На двигателях с большим пробегом и зажиганием COP новые свечи также должны быть установлены, если катушка вышла из строя, если оригинальные свечи представляют собой обычные свечи с пробегом более 45000 миль, или долговечные платиновые или иридиевые свечи с пробегом более 100000 миль. .


Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.



Другие статьи по зажиганию:

Катушки зажигания (системы с несколькими катушками)

Проверьте свои знания: викторина по системе зажигания

Технология свечей зажигания

Почему свечи зажигания все еще необходимо заменять

Провода свечей зажигания

Анализ пропусков зажигания

Свечи зажигания и характеристики зажигания

Системы зажигания распределителя

Системы зажигания без распределителя

Системы зажигания с катушкой над свечой

Двигатель не запускается, нет искры

Диагностика двигателя, который не запускается и не проворачивается

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive



Mitchell 1 DIY инструкции по ремонту


.

Катушка зажигания на свече


Дом, Библиотека по ремонту автомобилей, Автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, БЛОГ автомобилей, ссылки, указатель


Авторские права AA1Car

Сначала исчез дистрибьютор. Теперь штекерные провода начинают пропадать. Что дальше, свечи зажигания? Ответ - да, но этого не произойдет до тех пор, пока через несколько лет не появятся системы прямого впрыска топлива, которые объединяют инжектор и свечу зажигания в один узел.А пока вы должны научиться диагностировать и ремонтировать системы зажигания текущего поколения с катушкой на свече (COP).

Провода свечей зажигания ушли из строя по той же причине, по которой ушли дистрибьюторы. Производители автомобилей хотят снизить затраты и улучшить характеристики зажигания и надежность. Штепсельные провода мешают на сборочном конвейере и часто являются слабым звеном в системах зажигания без распределителя. Провода вилки должны выдерживать напряжение от 5000 до 40 000 или более вольт для зажигания вилок.Для этого требуется прочная изоляция и способность подавлять электромагнитные помехи (EMI). Провода также должны иметь прочную внешнюю оболочку, чтобы выдерживать высокие температуры в моторном отсеке и химическое воздействие.

Какими бы надежными ни были сегодняшние штепсельные провода, всегда есть вероятность неисправности. Даже самая жесткая изоляция может загореться, если провод заденет горячий выпускной коллектор. Соединение внутри чехла свечи зажигания между проводом и выводом свечи также может быть повреждено, если кто-то дергает за провод, чтобы снять пыльник при замене свечи зажигания.Провода вилки также могут излучать магнитные поля, которые могут повлиять на провода соседних датчиков или другие электронные схемы.

Присоединение катушек зажигания непосредственно к свечам зажигания устраняет необходимость в отдельных высоковольтных проводах, а также их потенциальную опасность. Отсутствие отдельных проводов вилки также устраняет необходимость в ткацких станках и тепловых экранах. Вот почему системы зажигания типа "катушка-свеча" используются на все большем числе двигателей последних моделей.


Система зажигания Coil-On-Plug на двигателе General Motors Vortec 3500.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЗАЖИГАНИЯ НА ЗАЖИГАНИИ

Избавление от соединительных проводов не только экономит деньги, но и увеличивает срок службы системы зажигания. Отсутствие высоковольтных проводов означает отсутствие утечек напряжения и пропусков зажигания из-за «плохих» проводов вилки. Использование отдельных катушек для каждой свечи зажигания также означает, что у катушек больше времени между каждым зажиганием. Увеличение времени «насыщения катушки» (время, в течение которого на катушку подается напряжение для создания ее магнитного поля) увеличивает выходное напряжение катушки при высоких оборотах, когда пропуски зажигания наиболее вероятны под нагрузкой.

Chrysler заявляет, что его система зажигания COP на двигателях LHS и 300M обеспечивает на 28% больше энергии искры, чем предыдущие системы зажигания. Это улучшает сгорание и снижает риск пропусков зажигания на обедненных топливных смесях (бедные смеси требуют большего напряжения для надежного воспламенения).

Системы зажигания

COP используются на многих двигателях последних моделей. В большинстве случаев пробки и катушки расположены на верхней части головки блока цилиндров, что упрощает установку катушек. Лучше всего расположить его наверху, поскольку оно защищает катушки от тепла выхлопных газов.Это тип конфигурации, которую Chrysler использует на своих последних моделях двигателей 2.7L, 3.2L и 3.5L в моделях Chrysler Intrepid, LHS и 300M.

Некоторые другие области применения с системой зажигания COP включают "Integrated Direct Ignition" (IDI) General Motors, установленную на 2,3-литровом двигателе Quad Four с 1988 по 1995 год, а также на двигателе 2.4L 1996 и новее с одним верхним кулачком, который заменил Quad Four, 1997 и более новый Cadillac Catera 3.0L, 1998 и новее Lincoln Town Car 4.6L, ​​1996 и новее Ford Taurus 3.4L и многие импортные шильдики, в том числе поздние модели Acura, Honda, Infiniti, Isuzu, Lexus, Nissan, Saab и Toyota.

Многие двигатели не могут быть оборудованы системой зажигания COP, потому что расположение свечей зажигания не оставляет достаточно места для установки отдельных катушек над свечами, или свечи расположены слишком близко к выпускному коллектору.

Например, на нынешнем малом блоке V8 "Gen III" в автомобилях Corvette, Camaro и Firebird свечи зажигания расположены сбоку от головок цилиндров и окружены выпускными коллекторами.Нет места для установки катушек непосредственно на свечи, поэтому инженеры GM поместили катушки на крышки клапанов и подключили каждую катушку к свече зажигания с помощью короткого провода. Это называется системой зажигания Coil_Near_Plug или CNP.


Система зажигания Coil-Near-Plug на двигателе General Motors V8.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ НА ЗАЖИГАНИИ

В типичной системе зажигания COP датчик положения коленчатого вала (CKP) генерирует основной синхронизирующий сигнал, считывая метки на коленчатом вале, маховике или гармоническом балансире.Сигнал датчика кривошипа поступает в модуль управления трансмиссией (PCM), где он используется для определения порядка зажигания и включения и выключения отдельных катушек зажигания. На автомобилях Chrysler 2.7, 3.2 и 3.5L COP требуется дополнительный сигнал синхронизации от датчика положения распределительного вала, расположенного в крышке кожуха ремня ГРМ чуть выше левой звездочки распределительного вала.

Датчики положения коленчатого вала Chrysler вырабатывают прямоугольный сигнал с максимальным значением 5,0 вольт до минимума 0,3 вольт.Датчик расположен на стороне пассажира в картере коробки передач, поэтому он может считывать три набора прорезей в маховике. Два набора содержат по 4 слота каждый, а один набор содержит 5 слотов, всего 13 слотов. Базовая синхронизация устанавливается позицией последнего слота в каждой группе. Как только PCM обнаруживает последний слот, он определяет, какой поршень следующий в порядке выстрела, по датчику положения распределительного вала. Это означает, что двигателю, возможно, придется провернуть как минимум один оборот, прежде чем PCM сможет определить правильный порядок зажигания и начать отключать свечи.

Chrysler также использует реле автоматического отключения (ASD). Реле ASD направляет питание от батареи к катушкам зажигания и получает питание от PCM, пока принимает сигналы от датчиков положения коленчатого и распределительного валов. Если двигатель перестает вращаться (глохнет), PCM отключает реле ASD и выключает систему зажигания. Реле ASD также подает напряжение аккумуляторной батареи на топливные форсунки, поэтому при выключении отключает зажигание и топливо. В то же время PCM также отключает питание реле топливного насоса, чтобы выключить топливный насос.Для «хромоты» система Chrysler может работать только с входом от датчика положения коленчатого вала. Реле ASD и топливного насоса расположены в центре распределения электроэнергии.

Работа системы зажигания в основном такая же, как и у любой другой системы зажигания. Каждая катушка имеет низкое первичное сопротивление (от 0,4 до 0,6 Ом в случае Chrysler) и увеличивает напряжение первичной системы с 12 вольт до 40 000 вольт, чтобы вызвать искру для свечи зажигания. В системах Chrysler COP также имеется конденсатор катушки для каждой группы катушек для подавления радиопомех.

Единственная реальная разница между COP и другими системами зажигания состоит в том, что каждая катушка COP устанавливается непосредственно на свечу зажигания, поэтому напряжение поступает непосредственно на электроды свечи без необходимости проходить через распределитель или провода. Это прямое соединение, обеспечивающее максимально возможную искру. Заглушки резисторов обычно используются для подавления электромагнитных помех.

ОШИБКИ ЗАЖИГАНИЯ КАТУШКИ НА ПРОБКЕ

Проблемы

COP могут включать многие из тех же недомоганий, что и другие системы зажигания, такие как пропуски зажигания, затрудненный запуск или отсутствие запуска.Свечи зажигания все еще могут быть загрязнены отложениями масла или топлива, а также вызвать преждевременное зажигание и детонацию. Так что системы зажигания COP не застрахованы от неприятностей.

Если датчик положения коленчатого вала выходит из строя, потеря основного сигнала синхронизации не позволяет системе генерировать искру, и двигатель не запускается и не запускается. Неисправная схема драйвера в PCM может убить отдельную катушку и предотвратить срабатывание этого цилиндра. Но с COP, отказ отдельной катушки вызовет пропуски зажигания только в одном цилиндре.

Важно помнить, что пропуски зажигания также могут быть вызваны другими факторами, такими как изношенные или загрязненные свечи зажигания, ослабленные или поврежденные разъемы или выводы катушки, грязные топливные форсунки, низкое давление топлива, утечки вакуума на впуске, потеря компрессии в цилиндре. , даже бак «плохого» газа, загрязненный водой. Эти другие возможности должны быть исключены до замены блока COP.

Наиболее распространенные коды неисправностей, с которыми вы можете столкнуться с системами COP на транспортных средствах, оборудованных OBD ​​II, - это коды серии P0300, такие как P0301, P0302 и т. Д.которые указывают на пропуск зажигания в конкретном цилиндре. Здесь важно помнить, что общий код пропуска зажигания (P0300), вероятно, не связан с зажиганием, а связан с утечкой вакуума или проблемой подачи топлива.

Код, который указывает на пропуск зажигания в одном цилиндре (например, P0304), с другой стороны, обычно происходит из-за загрязненной свечи зажигания, слабой катушки, грязной или мертвой топливной форсунки или потери компрессии (сгоревшая долина или негерметичная прокладка головки).

Если пропуск зажигания вызван неисправной катушкой, вы должны найти код катушки, соответствующий тому же цилиндру (с P0351 по P0358).

Если пропуск зажигания связан с топливом, вы также должны найти код, который указывает на обрыв или короткое замыкание форсунки в этом цилиндре (с P0201 по P0208).

Двигатель COP, который проворачивается, но не запускается, во многих случаях часто имеет проблему в цепи датчика положения коленчатого вала (код P0320). Потеря сигнала датчика положения распределительного вала (код P0340) может помешать PCM правильно синхронизировать топливные форсунки, но все же может позволить двигателю запускаться и работать в режиме хромоты.

В приложениях Chrysler код P1388 или P1389 указывает на неисправность в цепи реле автоматического выключения, а код P1282 указывает на цепь управления реле топливного насоса.

ПРОВЕРКИ ЗАЖИГАНИЯ НА ЗАЖИГАНИИ

Отдельные катушки зажигания можно проверить с помощью омметра так же, как и на обычном распределителе или системе зажигания DIS. Измерьте первичное и вторичное сопротивление и сравните его со спецификациями. Если сопротивление не соответствует техническим требованиям, катушка неисправна и ее необходимо заменить.

Также обратите особое внимание на трубку, которая оборачивается вокруг свечи зажигания. Трещины могут привести к скачку напряжения на землю, что приведет к пропуску зажигания. Клемма свечи зажигания также должна плотно прилегать.


Типовая катушка зажигания со свечой.

Если катушка COP проходит проверку и заменяется, проблем в будущем часто можно избежать, очистив разъем COP и клеммы жгута проводов. Коррозия в любом месте может вызвать прерывистую работу и потерю непрерывности, что может способствовать отказу компонентов.Нанесение диэлектрической смазки на эти соединения может помочь предотвратить коррозию и обеспечить хорошее электрическое соединение.

Магнитные датчики положения коленчатого вала можно проверять с помощью омметра, а выходное напряжение датчика и форму волны можно считывать с помощью осциллографа. Выходное напряжение датчика положения коленчатого вала на эффекте Холла можно проверить с помощью вольтметра. На большинстве автомобилей неисправный датчик положения кривошипа обычно устанавливает код неисправности, который можно прочитать с помощью диагностического прибора.

СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ

Что касается свечей зажигания, в большинстве систем зажигания COP используются долговечные платиновые свечи.Такие свечи способны проехать 100 000 миль в идеальных условиях. Но имейте в виду, что любая свеча все равно может засориться и загореться, если в двигателе горит масло, возникает внутренняя утечка охлаждающей жидкости или он работает слишком богато.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.




Другие статьи о зажигании:

Датчики положения коленчатого вала CKP

Технология свечей зажигания

Не пренебрегайте свечами зажигания

Почему свечи зажигания все еще нужно заменять

Проблема поломки свечей зажигания Ford Motorcraft (2004-2008 Ford Trucks w / 5.4L V8 и 2005-2008 Mustang GT с 4,6-литровым V8)

Анализ пропусков зажигания

Диагностика пропусков зажигания Chrysler 3.5L V6

Двигатель не запускается, без искры

Диагностика двигателя, который не проворачивается и не запускается

Свечи зажигания и характеристики зажигания

Провода для свечей зажигания

Системы зажигания распределителя

Системы зажигания без распределителя

Диагностика и тестирование катушки зажигания

Щелкните здесь См. Больше технических статей Carley Automotive

Нужна информация из руководства по техническому обслуживанию вашего автомобиля?

Mitchell 1 DIY инструкции по ремонту


Не забудьте посетить другие наши веб-сайты:

Самостоятельный ремонт авто

CarleySoftware

OBD2HELP.com

Random-Misfire.com

Справка по Scan Tool

TROUBLE-CODES.com


.

Как проверить и устранить проблемы в системе зажигания?

Система зажигания - это система запуска вашего двигателя малого объема. Независимо от того, запускаете ли вы двигатель с помощью троса или поворотом ключа на электродвигателе с электродвигателем, вы полагаетесь на систему зажигания, которая создает искру внутри камеры сгорания.

Детали системы зажигания малого двигателя

  • Маховик с магнитами
  • Катушка или якорь
  • Кнопочный пусковой механизм или тяговые шнуры (в зависимости от типа двигателя)
  • Свечи зажигания
  • Свечи зажигания

Когда вы запускаете газонокосилку или небольшой двигатель, вы поворачиваете маховик, и его магниты проходят через катушку (или якорь).Это создает искру. Система зажигания координирует синхронизацию таким образом, чтобы искра воспламенила топливно-воздушную смесь в камере сгорания, когда она достигает максимальной степени сжатия в каждом цикле двигателя, тем самым увеличивая мощность двигателя.

Когда двигатель работает, маховик продолжает вращаться, магниты продолжают проходить через катушку, а свеча зажигания продолжает зажигаться в соответствии с определенным временем.

Типы систем зажигания

  • Твердотельные системы: более современный вариант, эти системы используют крошечный транзистор в катушке или якоре, чтобы замкнуть электрическую цепь, которая проходит через вывод свечи зажигания к свече (свечам) зажигания.
  • Системы выключателя: используемые в двигателях, выпущенных до 1980 года, в этих системах используется механический переключатель вместо транзистора для замыкания электрической цепи, используемой для образования искры.

Общие проблемы с маховиком

Если вы испытываете проблемы с синхронизацией зажигания , чаще всего это происходит из-за срезания шпонки маховика. Вы также можете проверить магниты маховика на наличие потенциальных проблем.

Для получения информации об этом, пожалуйста, посетите наш FAQ по проверке маховика и ключей.

Распространенные проблемы свечей зажигания

.

7 признаков неисправной катушки зажигания (и стоимость замены в 2021 году)

Последнее обновление 13 мая 2020 г.

В этой статье мы поговорим о катушке зажигания, чтобы вы знали ее основные функции, симптомы плохая катушка зажигания, как проверить, а также средняя стоимость замены.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Как работает катушка зажигания

Катушки зажигания известны как компактные электрические трансформаторы.Их цель - взять низкий 12-вольтовый ток, который обычно присутствует в автомобильных аккумуляторах, и преобразовать его в гораздо более высокое напряжение, необходимое для зажигания топлива и запуска двигателя.

У каждой свечи зажигания в автомобиле своя катушка зажигания. Катушка либо физически соединена со свечой зажигания с помощью проводов, либо располагается поверх свечи зажигания без использования проводов.

Свече зажигания требуется от 15 000 до 20 000 вольт электричества, чтобы образовалась электрическая искра, способная воспламенить топливо.Если у вас нет мощных катушек зажигания, это приведет к низкому расходу топлива или пропускам зажигания в двигателе.

Важно отметить, что неисправность катушки зажигания также может быть связана с низким или ненормально высоким напряжением батареи. Это также вызовет ряд других проблем с автомобилем, и при обновлении его до новой батареи многие проблемы исчезнут.

Многие батареи в старых автомобилях могут просто выйти из строя с возрастом, и одним из признаков плохой батареи является то, что она не показывает как минимум 12.65 В при полной зарядке, вы знаете, что есть проблемы с аккумулятором.

Признаки неисправной катушки зажигания

Если автомобиль ведет себя периодически и создает проблемы для водителя при плавном вождении, это может указывать на неисправность катушки зажигания этого автомобиля.

Признаки неисправной или слабой катушки зажигания могут различаться в зависимости от серьезности неисправности катушки зажигания. Вот некоторые из наиболее распространенных признаков неисправности катушки зажигания.

# 1 - Обратный огонь

Обратный огонь, вызванный вашим автомобилем, может указывать на симптомы отказа катушки зажигания на ранних стадиях.Возгорание автомобиля происходит, когда неиспользованное топливо в цилиндрах сгорания двигателя выходит через выхлопную трубу.

Если оставить эту проблему неразрешенной, то ремонт может быть дорогостоящим. Проблема с обратным зажиганием обычно может быть обнаружена по выбросу черного дыма через выхлопную трубу. Запах бензина в этом дыме также может указывать на неисправность катушки зажигания.

# 2 - Низкая экономия топлива

Еще одним признаком неисправности катушки зажигания является низкая экономия топлива.Если пробег вашего автомобиля заметно меньше, чем был раньше, это может означать, что произошла неисправность катушки зажигания.

# 3 - Пропуски зажигания в двигателе

Пропуски зажигания в двигателе будут видны в автомобиле, у которого вышли из строя катушки зажигания. Попытка запустить двигатель такого транспортного средства приведет к пропуску зажигания в двигателе, который звучит как кашель и шипение.

При движении на высоких скоростях в поведении автомобиля будут заметны рывки и плевки.Автомобиль с неисправной катушкой зажигания также будет вызывать вибрацию при движении на холостом ходу у знака остановки или светофора.

# 4 - Остановка автомобиля

Отказ катушки зажигания также может привести к остановке автомобиля. Это может происходить из-за нерегулярных искр, посылаемых на свечи зажигания неисправной катушкой. Ваш автомобиль может полностью выключиться, когда его останавливают, и вы, надеюсь, столкнетесь с проблемой его перезапуска.

# 5 - Дергание двигателя, резкий холостой ход, низкая мощность

Другой симптом - резкий холостой ход двигателя, рывки и колебания при ускорении.Во время движения будет казаться, что вашему автомобилю не хватает мощности.

# 6 - Загорается лампа проверки двигателя / код DTC

Часто на приборной панели загорается лампа проверки двигателя. Чаще всего код двигателя P0351 (Катушка зажигания - неисправность первичной / вторичной цепи) появляется при сканировании с помощью автомобильного диагностического прибора.

Сканирование кода ошибки, вероятно, является самым простым способом устранения проблемы с катушкой, поэтому, если вы видите этот индикатор двигателя, возьмите сканирующий инструмент или обратитесь в мастерскую для подтверждения.

# 7 - Двигатель с трудом запускается

Двигатель с трудом запускается - это симптом, который возникает, особенно если в вашем автомобиле используется одна катушка. Если катушка неисправна, это означает, что двигатель будет запускаться без искр внутри цилиндров.

Средняя стоимость замены катушки зажигания

Стоимость новой катушки зажигания зависит от марки и модели автомобиля. Некоторые катушки стоят от 75 долларов, а другие - от 300 долларов.Если вы сделаете замену профессионально, тогда затраты на рабочую силу будут составлять от 50 до 100 долларов в час.

Таким образом, вы можете рассчитывать на то, что заплатите по крайней мере от 150 до 200 долларов, если вы отнесете свой автомобиль в автомастерскую и попросите заменить вам катушку зажигания. Если вы решите обратиться в дилерский центр, рассчитывайте заплатить еще больше.

Читайте также: Средняя стоимость замены топливного фильтра

Как проверить катушку зажигания

Вот несколько советов по тестированию катушки зажигания в зависимости от того, являются ли они CNP (Coil-Near-Plug) или COP (Coil- На вилке).

Катушка CNP Тип

  • Чтобы провести тест катушки зажигания, сначала выключите двигатель автомобиля и откройте капот. Снимите или вытащите из него провод свечи зажигания (если в вашей машине используются катушки CNP). Эти провода обычно начинаются от крышки распределителя и идут к свече зажигания. При работе с этими электрическими компонентами пользуйтесь резиновыми перчатками и изолированными инструментами, иначе вы можете сильно встряхнуться.
  • Теперь прикрепите новую свечу зажигания к проводу свечи зажигания (новая или старая свеча зажигания для проверки искры катушки).С помощью изолированных плоскогубцев удерживайте свечу зажигания на какой-либо металлической части двигателя так, чтобы резьбовая часть свечи касалась металла.
  • Используйте инструмент для снятия предохранителей или плоскогубцы, чтобы извлечь предохранитель из топливного насоса, чтобы отключить его и подготовиться к запуску двигателя. Вам может понадобиться дополнительный человек, чтобы повернуть ключ в замке зажигания, потому что вы удерживаете свечу зажигания плоскогубцами.
  • После запуска двигателя обратите внимание на синие искры, образующиеся вдоль зазора свечи зажигания.Если вы видите синие искры, ваша катушка зажигания исправна.
  • Если вы не видите искр или видите оранжевые искры, это признак неисправности катушки зажигания.
  • Когда вы закончите проверку, отсоедините свечу зажигания, вставьте ее обратно в отверстие, снова подсоедините к ней провода свечи зажигания и вставьте предохранитель топливного насоса.

COP Coil Type

  • Запустите двигатель.
  • Обеспечивает работу двигателя на холостом ходу.
  • Откройте болт катушки зажигания номер 1, а затем потяните катушку вверх, чтобы посмотреть, как работает двигатель.

Если состояние двигателя меняется на грубый холостой ход, это означает, что катушка зажигания номер 1 исправна. Затем вы можете продолжить этот шаг с оставшимися катушками по очереди, пока не найдете виновника. Когда вы вытаскиваете неисправную катушку зажигания, состояние двигателя / холостой ход не должно измениться.

.

Смотрите также