0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Катушка цилиндра что это

Катушка зажигания — Ignition coil

Катушка зажигания (также называется искрой катушки ) представляет собой индукционную катушку в автомобильной «с системой зажигания , которая преобразует в батареи напряжением до тысячи вольт , необходимых для создания электрической искры в свечах зажигания для воспламенения топлива. Некоторые катушки имеют внутренний резистор, в то время как другие полагаются на провод резистора или внешний резистор для ограничения тока, протекающего в катушку от 12-вольтового источника питания автомобиля. Провод, идущий от катушки зажигания к распределителю, и провода высокого напряжения, идущие от распределителя к каждой из свечей зажигания , называются проводами свечи зажигания или выводами высокого напряжения . Первоначально для каждой системы катушек зажигания требовались точки механического прерывателя контактов и конденсатор (конденсатор). В более современных электронных системах зажигания для подачи импульсов на катушку зажигания используется силовой транзистор . В современном легковом автомобиле можно использовать одну катушку зажигания для каждого цилиндра двигателя (или пары цилиндров), что устраняет неисправные кабели свечей зажигания и распределитель для направления импульсов высокого напряжения.

Системы зажигания не требуются для дизельных двигателей, в которых сжатие используется для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Мощность двигателя при выходе из строя катушки практически не падает, но один цилиндр может работать с паузами. Если у вас четырехцилиндровый двигатель, и в нем не работает один цилиндр, вы получите на 25% меньше мощности. Кроме того, двигатель потеряет производительность из-за нарушения согласованной работы механизмов. Так что резкое ускорение будет довольно сложной задачей.

Мощность падает постепенно, так что вам может казаться, что ваша машина едет хорошо. Но, в конце концов, автомобилем становится тяжело управлять из-за крайне низкой производительности. Замена катушек поможет вам вернуть всю мощность двигателя.

Работа катушки в общей схеме системы зажигания

На первичную обмотку катушки зажигания подается постоянный ток от АКБ. Когда поршень приближается к ВМТ, контакты прерывателя (контакты размыкаются кулачком на валу распределителя или с помощью электронных ключей) размыкают цепь первичной обмотки.

В последнее время широкое распространение получили индивидуальные катушки зажигания на каждую свечу (в зависимости от числа цилиндров).

Признаки, причины и следствия неисправностей

Даже самые лучшие суперсовременные катушки рано или поздно выходят из строя. Признаки поломки могут проявляться по-разному, но обязательно отразятся на работе двигателя:

  • пропуски зажигания (мотор троит) постоянно или время от времени;
  • потеря мощности при разгоне;
  • переход двигателя на режим safe-mode;
  • загорается «check engine» на приборной панели;
  • двигатель не заводится.

Это типичные проблемы системы зажигания, требующие диагностики для точного определения причины сбоя. Аналогичные симптомы могут выдавать и неисправные провода, форсунки, свечи или распределитель.

Основных причин поломки катушки зажигания две: влага и перегрев. Даже самые прочные материалы «стареют» от времени и теряют свои свойства. Это относится и к корпусу катушки, и к изоляции обмоток. При перегреве катушки изоляция внутри нарушается и возникают пробои и короткое замыкание – катушка сгорает.

Попадание влаги на разогретый корпус может вызвать появление коррозии и микротрещин, через которые происходят утречки тока, ощутимые при касании к металлическим деталям кузова.

Иногда причиной поломки катушки становятся некачественные свечи зажигания: пробой изоляции свечи ведет к перегоранию катушки, а проникновение раскаленных газов из камеры сгорания портит наконечники. Даже самые дорогие свечи дешевле новых катушек, так что на них лучше не экономить.

Следствием поломки катушки будет повышенный расход бензина, нестабильная работа двигателя и выход из строя катализатора.

Для чего нужна катушка зажигания в автотранспортном средстве

Для начала стоит разобраться зачем нужна катушка зажигания и почему она так важна для работы автомобиля. Бензиновые двигатели устроены таким образом, что топливо должно поджигаться. Для этой цели используются свечи зажигания, которые знакомы практически каждому автомобилисту. Процесс создания искры требует большого количества энергии (от 10 до 50 тыс. вольт). В этом случае разряд на электродах свечей зажигания будет обладать достаточной мощностью.

Современная катушка зажигания автомобиля

Бортовая сеть машины не способна создавать столь высокое напряжение, ведь портативный источник питания с такими показателями пока никому не удалось создать. Для генерирования такого высокого напряжения как раз и нужны катушки зажигания. Это устройство способно из тока с аккумулятора в 12 Вольт создать высоковольтную энергию.

Конструктивные особенности КЗ

Теперь самое время изучить устройство катушки зажигания. Его особенностью является наличие нескольких обмоток:

  1. Первичная обмотка или низковольтная принимает на себя напряжение, которое генерирует аккумулятор/генератор. Эта обмотка состоит из крупной проволоки, которая образует не более 150 витков. Сверху проволока покрыта изоляцией, которая предупреждает скачки напряжения и короткое замыкание. Концы с первичной обмотки выводятся на крышку механизма, где соединяются с проводкой, для которой характерно напряжение 12 В.
  2. Вторичная обмотка располагается внутри низковольтной. Для неё используется проволока с мелким сечением, потому количество витков возрастает до 30 тыс. К одному концу присоединяется минус с первичной обмотки. Второй вывод соединяется с центральным выводом и является положительным. С него напряжение подаётся дальше по топливной системе.

Из чего состоит катушка зажигания мы выяснили, а вот где располагается этот механизм пока не рассказали.

Расположение катушки зажигания в автомобиле

Мы не можем однозначно сказать где находится катушка зажигания, поскольку её расположение зависит от конструкции автомобиля и типа самой бобины.

  1. Механизм общего типа обычно располагается один, используется для генерации напряжения с высоким показателем, в электрической схеме располагается перед ЭБУ или прерывателем/распределителем. Такие бобины используются в системах батарейного типа.
  2. Индивидуальный элемент используется для отдельного цилиндра, находится перед свечой. Устанавливаются индивидуальные катушки зажигания в системах с транзисторным и электронным типом зажигания.

Чтобы узнать точное расположение КЗ в авто, необходимо изучить инструкцию к нему. В этом документе производитель всегда указывает информацию о типе катушке и её расположение.

Принцип действия катушки зажигания

Не менее интересным будет изучить принцип работы катушки зажигания, чем мы сейчас и займёмся. Работа КЗ основана на следующих принципах:

  1. Напряжение от аккумулятора направляется на первичную обмотку катушки, что способствует образованию магнитного поля.
  2. Вторичная обмотка испытывает воздействие магнитного поля, которое отображается в виде импульса напряжения с высоким значением.
  3. Импульс напряжения получается высоким из-за большого числа витков вторичной обмотки. Ведь индукция магнитного поля умножается именно на количество витков. Потому и получается на выходе высокое напряжение.
  4. Для увеличения магнитного поля внутрь катушки помещается специальный железный сердечник.

Вот мы и разобрались с тем, как работает катушка зажигания. На самом деле всё просто, впрочем, как и всё гениальное.

Причины выхода из строя катушки зажигания

Никому ещё не удалось создать вечную КЗ. Даже самые современные и совершенные катушки зажигания имеют ограниченный срок службы. Существует два главных «врага» этих механизмов:

  • воздействие влаги;
  • перегрев приводит к разрушению внутренней изоляции, образованию пробоев и дальнейшему перегоранию всей детали.

Нет искры в катушке зажигания

Проблемы в работе механизма проявляются в виде ряда признаков:

  • пропуски зажигания, при которых двигатель троит, может наблюдаться постоянно или возникать периодически;
  • снижение мощности двигателя во время разгона автомобиля;
  • работа мотора в режиме safe-mode, в который он переходит самостоятельно;
  • активизация «check engine»;
  • автомобиль отказывается запускаться.

При выявлении одного из этих признаков необходимо незамедлительно проводить диагностику всей топливной системы. Можно смело начинать с КЗ. Почему она выходит из строя нам известно, осталось разобраться с методами диагностики её состояния.

Проверка работоспособности катушки

Одной из причин выхода из строя механизма является его перегрев. Внутри корпуса имеется трансформаторное масло, которое снимает избыток температуры. Крышка полости, в которой находится охлаждающая жидкость, очень плотно прилегает к корпусу, создавая герметичность. Из-за этой особенности катушка не подлежит разборке, следовательно, проведение ремонтных работ не представляется возможным.

Диагностика работоспособности катушки зажигания

Признаки неисправности катушки зажигания автомобиля были разобраны выше. При их выявлении необходимо проводить диагностику, которая позволит подтвердить/опровергнуть догадки. Проверка основана на измерении показателей сопротивления. В этом случае показатели напряжения (входного и выходного) не принимаются за основные. Для измерения сопротивления необходимо знать, как проверить катушку зажигания мультиметром. Этот способ является простым и результативным.

Для проверки работоспособности механизма необходимо знать какое сопротивление должно быть на катушке зажигания, которая исправно работает. Для первой обмотки характерно сопротивление на уровне 0,3 Ом. Вторичная обмотка характеризуется сопротивлением на уровне 7-9 тыс. Ом. При выявлении отклонений в этих показателях можно с уверенностью говорить про сбои в работе этого элемента. Ремонт, как мы уже знаем, не производится, потому остаётся только выполнять замену.

Не всегда можно проверить катушку зажигания тестером в виде мультиметра. В этих случаях можно воспользоваться другими методами. Например, проверить искру. Эта диагностика популярна среди владельцев старых автомобилей. Для проверки искры необходимо центральный высоковольтный провод расположить от корпуса мотора на расстоянии около 6 мм. Пробуем завести автомобиль и смотрим на проскакивающую искру. Синяя или фиолетовая искра будет свидетельствовать о нормальной работе бобины. Желтая искра или её отсутствие является прямым доказательством наличия проблем в работе КЗ.

Система с индивидуальными бобинами должна проверяться поочередно. Для этого с каждой катушки отсоединяется питание при заведённом автомобиле. В случае нормальной работы бобины при отключении разъёма будет меняться звук работы мотора. Если таких изменений не происходит, значит диагностируемая катушка работает не так, как полагается.

Такими нехитрыми способами можно проверить катушку зажигания в домашних условиях. С этой работой справится любой автомобилист. Не стоит затягивать с диагностикой топливной системы, если были замечены признаки неисправности бобины. Такая осмотрительность и сознательность оградит от внезапной остановки автомобиля посреди пути.

Причины поломки катушки зажигания

Выявить некоторые факторы, например износ свечей, можно самостоятельно. Однако к неисправности приводят и более сложные причины, для обнаружения которых необходимо обратиться в автосервис.

  • Окончание срока эксплуатации

Как и все компоненты системы, катушка имеет собственный рабочий ресурс. Срок службы детали составляет около 10 лет или 200 тыс. км пробега. Этот период уменьшается при экстремальном вождении, частых перепадах температур, попадании грязи и влаги.

При физическом износе катушки первичная обмотка подвергается воздействию больших токов, во вторичной образуется мощный импульс.

  • Перегрев элемента

Иногда катушки устанавливаются в верхней части мотора или рядом с ней. В случае, когда отсутствует вентиляция (например, из-за монтажа дополнительных приспособлений), узел перегревается и выходит из строя.

  • Электрический пробой

Катушки зажигания пробивает по следующим причинам:

  1. Растрескивание изоляции. Через дефекты внутрь проникает соленая вода, передающая электричество. При повышении напряжения в обмотке до 15000 В свойства проводника приобретает даже очищенная жидкость.
  2. Ухудшение физических характеристик оплетки проводов зажигания. Пробой также может стать последствием установки неоригинальных кабелей, не имеющих ограничительных сопротивлений.
  3. Переувлажнение или загрязнение катушки.

Даже единичные пробои вызывают необратимые изменения, нарушающие работу системы зажигания.

  • Недопустимая механическая нагрузка

Катушка крепится с помощью штатных элементов. Однако некоторые водители не соблюдают эти правила, применяя самодельные фиксаторы. Это повышает нагрузку на узел до недопустимых значений.

  • Неисправность контактной группы замка

Во время движения и после торможения на катушку поступает напряжение 12 вольт. Из-за замыкания замочной группы наблюдается чрезмерный нагрев устройства и его поломка. Подобная ситуация возникает и при некорректной работе коммутатора. Предотвратить аварийные ситуации можно, устранив эти причины.

  • Износ свечей зажигания

Защитное сопротивление в схеме катушки присутствует, однако устаревание некоторых элементов приводит к пробою. Нагрузочный ток увеличивается, бобина перегревается.

  • Выход из строя реле регулятора напряжения

Такая неисправность способствует увеличению напряжения в автомобильной электрической сети. Электронный усилитель выходит из строя, система зажигания начинает работать неправильно, выдавать слабую искру.

Чем обусловлены неисправности катушки зажигания?

Представляет собой катушка импульсный трансформатор, состоящий из двух обмоток: первичной, имеющей небольшое количество витков толстого провода, и вторичной, состоящей из множества витков относительно тонкого провода. Кроме того, каждая бобина имеет добавочное сопротивление катушки зажигания. Поэтому многие неисправности могут произойти элементарно из-за разрыва какой-то из обмоток катушки, также вполне возможно и короткое замыкание в обмотках бобины.

Если ключ повернут в активное состояние, но пока что при неработающем двигателе, это приводит к чрезмерному нагреву изоляции обмоток бобины, и, как следствие, она пересыхает и осыпается. Таким образом, провода остаются оголенными, что и способствует возникновению короткого замыкания. Кроме того, подвержен старению и силикон, из которого изготовлены наконечники катушек зажигания, что способствует возникновению утечек, и двигатель «троит».


Принцип работы катушки зажигания

По сути своей катушка зажигания, это простейший трансформатор, который имеет две или более обмоток и призван повышать напряжение с двенадцати вольт до двух с половиной тысяч, а то и более. Именно такое напряжение приходит на свечи зажигания от катушки.

Говоря проще, катушка зажигания это трансформатор повышающий напряжение тока, которое предоставляет либо автомобильный аккумулятор, либо во время работы двигателя электрогенератор автомобиля. Еще раз подчеркнем, что катушка зажигания присутствует в любой из систем этого самого зажигания. И даже самые самые, электронные и сложные системы зажигания без катушки не обходятся.

Конструкция катушки зажигания на схеме справа: 1 — крышка; 2 — контактное гнездо; 3 — винт; 4 — вывод низкого напряжения; 5 — уплотнительная прокладка; 6 — кольцевой магнитопровод; 7 — первичная обмотка; 8 — вторичная обмотка; 9 — фарфоровый изолятор; 10 — кожух катушки; 11 — трансформаторное масло; 12 — сердечник; 13 — картонная прокладка; 14 — контактная пружина.

Как работает

Принцип работы катушки зажигания основывается на базовых физических законах, которым учили еще в школе. Его можно охарактеризовать следующим образом: напряжение низковольтного типа отправляется в первичную обмотку. Все это создает магнитное поле. Иногда это напряжение может быть отсечено прерывателем, что становится причиной резкого сокращения магнитного поля вместе с образованием электродвижущей силы в витках катушки.

Если верить физическому закону касательно электромагнитной индукции, то величина электродвижущей силы, которая возникает таким образом, является пропорциональной количеству витков в обмотке контура. Этим можно объяснить то, что во вторичной катушке образуется высокого напряжения импульс, ведь там находится большое количество витков. Этот импульс подается к свече зажигания. Причем данный процесс не характерен для индивидуального типа, так как такой устанавливается непосредственно на свечу.

Именно благодаря этому импульсу, передаваемый при помощи катушки, между электродами свечи возникает искра, что становится причиной воспламенения топливно-воздушной смеси. А в тот момент, когда возникновение этой искры уже просто необходимо, контакты в распределителе-прерывателе размыкаются. В этот же момент происходит разрыв цепи первичной обмотки. Ток высоковольтного характера появляется на центральном контакте катушки, после чего вновь отправляется – на тот контакт, напротив которого в этот конкретный момент находится электрод бегунка. После всего этого происходит замыкание цепи, а импульс проходит на свечу зажигания, принадлежащей одному из цилиндров.

Небольшая рекомендация: катушка не особо приветствует длительные нагрузки, поэтому лучше включать на длительное время зажигание при факте отсутствия запуска двигателя. Это – проверенный факт, исполнение которого поможет максимально продлиться время действия описываемого механизма.

Устаревшие модели автомобилей располагали такими катушками, напряжение от которых приходило сразу ко всем свечам при помощи распределителя зажигания. Последний механизм оказался недостаточно надежным, в связи с чем в современных авто начали активно применять системы с катушками индивидуального типа, принадлежащий каждой отдельной свече. В связи с этим энергия искрообразования увеличилась, а уровень радиопомех, что создавала система зажигания, наоборот уменьшился. Также применение данной системы позволило распрощаться с необходимостью использовать высоковольтные провода, которые часто оказываются ненадежными.

Катушка, как важнейший элемент общей системы зажигания, нуждается в особенном внимании и уходе. Поэтому таким не стоит пренебрегать и ожидать до последнего, пока из строя выйдет на только данный механизм, но и вся система зажигания, а позже и автомобиль. Так что я рекомендую всегда находить время для осуществления хотя бы элементарной диагностики авто и системы зажигания в частности, тем более если о принципе ее работы теперь известно. И пусть автомобиль никогда не подводит.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector