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

Как работает катушка зажигания

Как работает катушка зажигания в автомобиле?

Подаваемая в цилиндры двигателя горючая смесь воспламеняется искрой, проскакивающей в нужный момент между электродами свечи. Столь мощный искровой разряд создается электрическим импульсом высокого напряжения. Чтобы понять, как это реализовано в автомобиле, стоит изучить конструкцию и принцип работы катушки зажигания, играющей в данном процессе главную роль.

Зачем нужна катушка?

Для своевременного и полного сжигания топливовоздушной смеси в цилиндре необходимо выдержать ряд условий:

  • мощность электрического разряда порядка 20 тыс. вольт;
  • подача импульса на свечу при достижении поршнем верхней точки с опережением 5° оборота коленчатого вала;
  • зазор между электродами – 0,8–1,0 мм.

За выполнение первого условия отвечает именно высоковольтная катушка. Общеизвестно, что напряжение бортовой сети транспортных средств составляет 12 В, на некоторых грузовиках (например, КаМАЗ) – 24 В. Подобные характеристики не подходят для уверенного искрообразования.

Чтобы создать мощную искру, пробивающую воздушную прослойку шириной 1 мм, низкое напряжение необходимо преобразовать и создать более высокий потенциал – около 20 кВ. Для этого служит высоковольтная катушка зажигания, которая работает в составе системы следующим образом:

  1. Когда поршень в одном из цилиндров приближается к верхней мертвой точке (ВМТ), завершается такт сжатия.
  2. Электронный блок управления, получающий информацию от датчика положения коленчатого вала, дает команду на искрообразование, отправляя сигнал размыкающему реле.
  3. В режиме ожидания катушка постоянно находится под напряжением бортовой сети – 12 В. Реле по команде контроллера размыкает данную цепь и питание обмотки прекращается.
  4. В момент разрыва элемент вырабатывает высоковольтный импульс, отправляемый по изолированным проводам к электродам соответствующей свечи.

Справка. Описанный алгоритм применяется на автомобилях с прошлого века. Тогда разрыв цепи питания обеспечивал кулачковый вал распределителя зажигания, размыкающий контакты механическим способом.

Отсюда становится понятно назначение катушки зажигания – образование кратковременного высоковольтного импульса, пользуясь низким напряжением от аккумуляторной батареи. Как это происходит внутри элемента, читайте в следующем разделе.

Конструкция и принцип действия

Устройство рассматриваемого элемента системы зажигания выглядит так:

  • металлический сердечник подключен к основному контакту, соединяемому с центральным электродом свечи зажигания посредством высоковольтного провода;
  • вокруг сердечника выполнена вторичная обмотка, состоящая из большого числа витков тонкого медного проводника с изоляцией;
  • поверх вторичной обмотки предусмотрен слой диэлектрика и небольшое количество витков толстой медной проволоки – первичная обмотка;
  • сердечник с обмотками помещен внутрь герметичного пластикового корпуса, наполненного трансформаторным маслом;
  • обмотки подключены по последовательной схеме, 2 соединенных конца выведены на одну внешнюю клемму, два других – на отдельные контакты.

Примечание. Характеристики обмоток – толщина провода и количество витков отличаются в зависимости от марки и модели авто. Число витков первичной обмотки редко превышает 150, вторичной – 30 тыс.

К центральной клемме катушки присоединен высоковольтный провод, идущий к распределителю зажигания либо прямо на свечу. Оставшиеся контакты подключаются к минусовой клемме аккумулятора (массе) и плюсовому проводу цепи низкого напряжения.

Принцип действия повышающей катушки основан на эффекте электромагнитной индукции – создании постоянного поля вокруг сердечника. Как искрообразование реализовано на практике:

  1. К первичной обмотке после включения зажигания подводится напряжение 12 В от аккумулятора. Возникает электромагнитное поле, усиливаемое железным сердечником.
  2. Когда стартер проворачивает коленчатый вал и какой-либо поршень доходит до ВМТ, электроника посредством реле разрывает низковольтную цепь питания.
  3. Разрыв цепи провоцирует образование кратковременного импульса внутри второй многовитковой обмотки. В этот момент напряжение на катушке зажигания достигает 20 тыс. вольт и более.
  4. Ток передается на свечу, проскакивает искровой разряд и топливная смесь поджигается. Двигатель заводится.

После запуска двигателя первая обмотка питается от генератора, а вторичная непрерывно вырабатывает новые импульсы, поочередно направляемые распределителем к свечам всех цилиндров.

Виды высоковольтных элементов

Выше представлено описание простой конструкции повышающего напряжение трансформатора, обеспечивающего разрядами все цилиндры двигателя. Куда направить каждую последующую искру, определяет трамблер, он же – главный распределитель зажигания.

В современных моторах, управляемых электроникой, трамблеры не ставятся и применяются другие разновидности катушек:

  • с двумя контактами высокого напряжения;
  • индивидуальные.

Первый тип внешне напоминает обычный трансформатор со стальным сердечником, собранном из Ш-образных пластин. Функциональное отличие – подача импульса одновременно на 2 клеммы, подключенные к свечам двух цилиндров. Поскольку такты сжатия в них происходят в разные моменты, устройство создает искру на электродах обеих свечей. В одной камере происходит воспламенение, в другой разряд проскакивает вхолостую.

На четырехцилиндровый силовой агрегат ставится 2 двухвыводных трансформатора, образующих так называемый модуль зажигания. На многих марках автомобилей он представляет собой единую деталь, куда подключены все провода низкого и высокого напряжения.

Справка. Существует и другая схема подключения – на каждую свечу отдельный двухвыводной трансформатор, присоединенный одним изолированным проводом.

Устройство катушки зажигания индивидуального типа в корне отличается от предыдущих конструкций:

  • первичная и вторичная обмотка поменялись местами – вторая находится сверху;
  • габариты устройства существенно уменьшились;
  • мини-катушка устанавливается прямо на центральный контакт свечи;
  • высоковольтные провода отсутствуют.

Количество индивидуальных трансформаторов зависит от числа цилиндров силового агрегата – на каждую свечу ставится отдельная катушка. Преимущество данного устройства – отсутствие потерь и пробоев на участке от источника импульсов до свечных электродов, то бишь, – на бронепроводе. Второе достоинство – снижение стоимости ремонта: заменить один малый трансформатор дешевле и проще, чем весь модуль зажигания.

Принцип работы индивидуальных элементов остается неизменным – разрыв низковольтной цепи создает в многовитковой обмотке скачок напряжения, сразу передаваемый на электроды свечи зажигания. Для защиты от перегрузок в цепь включен полупроводниковый диод.

О неисправностях и способах устранения

Модули зажигания можно смело отнести к деталям длительного использования. При правильной эксплуатации минимальный ресурс элемента составляет 100 тыс. км пробега машины. Нередко повышающий трансформатор работает в течение всего срока службы транспортного средства.

В процессе эксплуатации катушки необходимо помнить о следующих моментах:

  1. Причиной преждевременной поломки элемента часто становится длительный перегрев.
  2. С годами свойства изоляционных материалов внутри обмоток ухудшаются. Повышается вероятность межвиткового замыкания, ведущего к перегреву и перегоранию проводников.
  3. В силу особенностей конструкции высоковольтная катушка не подлежит ремонту и восстановлению. Некоторые модели можно разобрать и попытаться устранить обрыв или замыкание, но практика показывает, что надежнее и дешевле поставить новую запчасть.
  4. Для нормальной работы элемента и стабильного искрообразования нужно обеспечить минимальное напряжение бортовой сети 11,5 вольт. Если из-за неисправности генератора либо разрядки аккумуляторной батареи вольтаж не достигает нормы, износ трансформатора ускоряется.
  5. По той же причине уменьшается мощность искрового разряда на электродах свечей, рабочая смесь воспламеняется и сгорает хуже.
  6. Пробой изоляции или обрыв высоковольтных проводов, вызывающий искрение на кузов машины, сокращает срок службы катушки. Если игнорировать неполадку в течение длительного времени, она придет в негодность.
  7. Мини-катушки индивидуального типа иногда выходят из строя из-за вибрации силового агрегата. Причина – внутренний обрыв проводников.

За модулем зажигания необходимо следить, чтобы из-за неисправностей двигателя на корпус устройства не попадало горячее масло либо охлаждающая жидкость. Не держите долго включенное зажигание – при этом греется обмотка катушки и разряжается аккумулятор.

Читать еще:  Форум: Lifan 620 Solano

Электронная система зажигания автомобиля

Устройство электронной системы зажигания

В электронной системе зажигания инжектора используется принцип статического распределения высокого напряжения, то есть в системе отсутствуют подвижные детали. На инжекторных авто высокое напряжение с катушки зажигания подается в два цилиндра, поршни которых в данный момент движутся к верхней мертвой точке. В одном из цилиндров происходит такт сжатия смеси, во втором — такт выпуска.

Такой принцип распределения высокого напряжения называется «методом холостой искры» . На современных инжекторных двигателях устанавливают индивидуальные катушки зажигания на каждый из цилиндров.

Управление углом опережения зажигания

Состав системы зажигания инжекторного двигателя

Модуль зажигания

Катушка зажигания служит для накопления энергии, достаточной для воспламенения топливовоздушной смеси, в ее вторичной цепи формируется высокое напряжение, которое далее подается на свечи зажигания. Катушка зажигания состоит из двух индуктивно связанных обмоток (первичной и вторичной).

Коммутатор служит для включения и выключения тока в первичной обмотке катушки зажигания. Контроллер рассчитывает необходимое время включенного состояния в зависимости от текущих оборотов коленвала и напряжения бортсети и подает на коммутатор управляющий сигнал. В течение времени включенного состояния (времени накопления) ток в первичной обмотке катушки зажигания возрастает до заданного оптимального значения, при котором величина запасаемой энергии достигает максимума. Если время накопления слишком велико, то катушка зажигания будет работать с насыщением, что приведет к ее перегреву и снижению КПД.

Высоковольтные провода зажигания

С помощью высоковольтных проводов высокое напряжение с катушки зажигания подается на свечи зажигания. Высоковольтный провод представляет собой токопроводящую жилу в силиконовой изоляции, на концах которой и находятся высоковольтные контактные наконечники. Высоковольтный провод обладает сопротивлением 6—15 кОм. Это делается специально для снижения уровня электромагнитных помех, которые возникают в момент искрообразования.

Свечи зажигания

Свеча зажигания: 1 — контакт; 2 — изолятор; 3 — корпус; 4 — электропроводное стекло; 5 — уплотнение; 6 — центральный электрод; 7 — боковой электрод

Свечи зажигания служат для воспламенения топливовоздушной смеси. При увеличении напряжения вторичной цепи до величины пробоя искровой промежуток между центральным и боковым электродами свечи зажигания становится токопроводящим, запасенная энергия катушки зажигания преобразуется в искру, воспламеняющую топливовоздушную смесь.

Величина напряжения пробоя искрового промежутка зависит от зазора между электродами, от геометрии электродов, от давления в камере сгорания и от коэффициента избытка воздуха смеси в момент воспламенения. С ростом давления в камере сгорания напряжение пробоя увеличивается.

Длина искрового промежутка влияет на качество сгорания топливовоздушной смеси. Чем больше искровой промежуток, тем увереннее происходит ее воспламенение. Но максимальное значение межэлектродного расстояния ограничивается максимально допустимым значением вторичного напряжения катушки зажигания, скоростью нарастания вторичного напряжения, которое, в свою очередь, определяется конструктивными особенностями катушки зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания.

Датчик положения коленвала (ДПКВ)

Чтобы обеспечить оптимальное управление двигателем, контроллер системы управления должен всегда знать точное положение поршней в цилиндрах двигателя относительно ВМТ. Для этой цели шкив привода генератора дополнили зубчатым венцом. Расчетное количество зубьев на венце 60, при этом два из них отсутствуют. Угловое расстояние между зубьями составляет 6°.

В паре с зубчатым шкивом работает ДПКВ. Воздушный зазор между ДПКВ и зубчатым венцом составляет 0,7—1,1 мм.

Искра дуплетом

Катушкой зажигания быть нелегко. Как правило, она — одна, а цилиндров — много.

Приходится катушке сотрудничать с высоковольтным распределителем — в одиночку ей все свечи не обслужить. Распределитель ощущает свою значимость и позволяет себе капризничать — то у него бегунок пробьется, то уголек в крышке зависнет. При всем при том отказывается работать в грязи, но панически боится влажной уборки. А если хозяин вздумает установить мощную систему зажигания, то искровой разряд может просто свернуть с дороги от катушки до свечи, отыскав более короткий путь к «массе».

Чтобы избавиться от скандального коллеги, катушка обзавелась вторым высоковольтным выводом (рис. 1). Но работает двухвыводная точно так же, как и ее предшественница. Заметим, что одновременно возникают не два разряда, а один! Две синхронные искры в разных цилиндрах — на самом деле один и тот же разряд, ток которого протекает через последовательно соединенные искровые промежутки свечей. При этом полезна лишь одна из упомянутых искр — чтобы разобраться в этом, обратимся к рис. 2.

Выводы левой по схеме катушки зажигания соединены со свечами первого и четвертого цилиндров. При размыкании тока первичной обмотки катушки произойдет пробой искровых промежутков обоих цилиндров, однако выделяющаяся при этом энергия искрового разряда распределится между ними по-разному. Ее величина прямо пропорциональна давлению в цилиндре, поэтому первый цилиндр имеет большое преимущество перед четвертым, напрямую соединенным с атмосферой. В результате в первом цилиндре произойдет воспламенение рабочей смеси, а в четвертом бесполезно рассеется энергия, сопоставимая по величине с потерями в искровых промежутках разжалованного трамблера. Через один такт картина изменится — разряд в четвертом цилиндре совпадет с окончанием такта сжатия, а в первом сработает вхолостую. Вторая катушка аналогичным образом командует вторым и третьим цилиндрами.

Чтобы обеспечить порядок срабатывания катушек зажигания, достаточно поочередно подключать к низковольтному источнику питания их первичные обмотки — подобный способ распределения искровых разрядов называют бесконтактным или статическим. Именно так работают двухвыводные катушки на «Оке» или на «Волге» с «406-м» мотором, а также на «самарах» и «москвичах», оснащенных микропроцессорными системами зажигания.

Внешне двухвыводная катушка больше напоминает строчный трансформатор от телевизора, нежели свою цилиндрическую предшественницу. Это объясняется конструктивными причинами — сложно расположить два высоковольтных вывода в маслонаполненном металлическом корпусе, обеспечив им должную герметичность. Нынешние катушки — сухие, залитые полимерными компаундами.

Купить двухвыводную катушку сегодня довольно легко — нам удалось приобрести пять различных экземпляров (фото 1–5). Вообще говоря, все они должны уметь сотрудничать с разной «электроникой» — от двухканальных коммутаторов типа 42.3734 до комплексных систем управления впрыском и зажиганием типа МИКАС или АВТРОН. На «половинке» двигателя в «Оке» «пару» катушке составляет обыкновенный коммутатор типа 3620.3734.

Электрические параметры катушек приведены в таблице.

Поскольку параметры катушек № 2–4 практически совпадают, то по своим выходным характеристикам они взаимозаменяемы. В сравнении с ними у катушки № 5 меньшее значение индуктивности первичной обмотки, а потому энергия, запасаемая для искрообразования, у нее также меньше. Соответственно, хуже характеристики искрового разряда. Впрочем, все пять катушек при проверке на стенде обеспечили требуемое по стандарту бесперебойное искрообразование и продемонстрировали кратковременную работу на искровой разрядник с зазором 12 мм. Тем не менее, читателям мы рекомендуем в первую очередь катушки № 2 и 3, а при их отсутствии — № 1 и 4. Катушку № 5 лучше обойти стороной.

Рис. 1. Одно- и двухвыводные катушки зажигания: почти одинаковые, но — совершенно разные. Начало и конец каждой из обмоток условно обозначены символами Н и К. В двухвыводной катушке отсутствует контакт между первичной и вторичной обмотками, при этом вторичная обмотка состоит из нескольких секций и располагается поверх первичной.

Рис. 2. Так работают две двухвыводные катушки зажигания в четырехтактном четырехцилиндровом двигателе. Красным цветом условно отмечены моменты «полезного» искрообразования, синим — «холостые» разряды.

Читать еще:  Сброс чека — Ford Focus Sedan, л, года на DRIVE2

1. Катушка 29.3705 — «бабушка» отечественных двухвыводных катушек.

Производитель — АО «МЗАТЭ». Когда-то предназначалась для первых «микропроцессорных восьмерок». Давно снята с производства, но в продаже еще встречается. При необходимости замены можно применить 3012.3705 или 3022.3705, причем заменять лучше обе катушки сразу.

2. Катушка 3012.3705.

Производитель — АО «МЗАТЭ». Предназначена для ВАЗов и ГАЗов, может заменить «старушку» 29.3705.

3. Катушка 3022.3705.

Производитель — АО «МЗАТЭ». Отличается от 3012.3705 наличием скоб крепления, предназначенных для установки на автомобилях АЗЛК-21412 в составе микропроцессорной системы зажигания.

Производитель — НПО «Молния» (Уфа). Поставляется на КамАЗ для комплектации автомобилей «Ока». По сравнению с предыдущими сделана довольно скверно: бандаж из кровельного железа, заливочный компаунд неоднороден и содержит пузырьковые включения и т. п. Вряд ли параметры таких изделий могут быть стабильными.

5. Катушка КЗ12–1.

Производитель не опознан. Не понравилась по всем статьям — к недостаткам катушки КЗ-1 добавились нестандартные размеры низковольтных выводов. Рекомендовать к применению не можем.

Как проверить катушку зажигания

    166 4 151k
    63 12 106k

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.

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.

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.

Авторемонт

Электросистема

Система зажигания

Система зажигания автомобиля поджигает в определенном порядке и в определенный момент времени свечи зажигания, которые воспламеняют горючую смесь в цилиндрах двигателя.

Когда вы устанавливаете ключ в замке зажигания в положение «I» (зажигание) (в «классике» для этого надо провернуть ключ по часовой стрелке на 180°), то замыкаете определенные электрические цепи автомобиля — в частности, в этом положении подается напряжение на высоковольтную катушку зажигания. После положения «I» ключ устанавливается в положение «II» (стартер), в результате чего двигатель запускается, а ключ снова возвращается в положение «I», но уже при работающем двигателе.

Читать еще:  Как Снять Обшивку Задней Двери Ниссан Кашкай

ВНИМАНИЕ! Не следует долго держать ключ в положении «I» при выключенном двигателе — иначе вы рискуете вывести из строя высоковольтную катушку зажигания.

После того, как подано напряжение на катушку зажигания, приходит в работу цепь:

Как правило, эта цепь разорвана распределителем зажигания. После того, как поршни приходят в движение, начинает вращаться ротор распределителя зажигания, замыкая в «нужные» моменты времени «нужную» цепь:

В результате чего на контактах свечи зажигания происходит электрический разряд, который поджигает горючую смесь в двигателе.

В современных автомобилях используются более усовершенствованные системы зажигания:

  • электронная система зажигания
  • электронная бесконтактная система зажигания

Основное преимущество данных систем зажигания в отстутствии механических частей, которые нуждаются в регулировках и чаще выходят из строя.

Катушка зажигания

Катушка зажигания (позиция 3) предназначена для преобразования «бортового» напряжения 12 В, вырабатываемого аккумулятором или генератором, в высокое напряжение (десятки тысяч вольт), необходимое для пробоя зазора между электродами свечи зажигания.

Свеча зажигания

Свеча зажигания создает искру в момент времени, когда горючая смесь находится в стадии максимального сжатия. В результате этого процесса горючая смесь воспламеняется и сгорает с высокой скоростью, толкая поршень.

Надо следить за состоянием электродов свечи, а также за величиной зазора между ними. Неправильно отрегулированная или грязная свеча будет плохо работать, снижая мощность двигателя и повышая расход топлив

Распределитель зажигания

Распределитель зажигания подает в определенные моменты времени высокое напряжение от катушки зажигания к определенной свече зажигания.

Распределитель зажигания состоит из крышки распределителя, вращающегося ротора, контактов прерывателя и конденсатора.

Крышка распределителя зажигания защищает и изолирует механизм распределителя. Также в крышку распределителя устанавливаются высоковольтные провода, транспортирующие высокое напряжение от катушки зажигания и к свечам цилиндров.

Ротор находится внутри распределителя зажигания и крепится на валу распределителя, который синхронно вращается с коленвалом двигателя, обеспечивая согласованность работы всей системы зажигания. Контакт ротора поочередно касается клемм всех высоковольтных проводов, подавая искру на свечи в нужном порядке (на рисунке изображен распределитель снизу).

Контакты распределителя управляют током в катушке зажигания. В результате в нужный момент и с нужной величиной на свечи подается импульс высокого напряжения. Работает это так: на роторе находится кулачок с четырьмя выступами, каждый из которых относится к одному из цилиндров двигателя. Когда ротор вращается, кулачок касается подвижного контакта и размыкает контакты (контакты прерывателя сделаны таким образом, что один из контактов закреплен неподвижно, а второй может двигаться, тем самым замыкая и размыкая контакты). Каждый раз, когда кулачок «наезжает» на подвижный контакт, контакты размыкаются, образуя небольшой зазор, который должен быть строго определенной величины. Когда контакты разомкнуты, импульс высокого напряжения, наведенный в катушке зажигания, подается на ротор, который направляет его к определенной свече, воспламеняя горючую смесь. После того, как кулачок «съезжает» с контактов, те снова замыкаются.

Зазор между контактами должен быть хорошо отрегулирован, чтобы каждая свеча давала искру в нужное время и нужного напряжения. При завышенном зазоре искра будет проскакивать раньше нужного момента (раннее зажигание), в результате чего возникает повышенная детонация двигателя (а, следовательно, износ). При заниженном зазоре искра будет проскакивать позже нужного момента, в результате чего горючая смесь будет сгорать не полностью, уменьшая мощность двигателя и увеличивая выброс вредных газов в атмосферу. Также недопустимо, чтобы контакты были все время замкнуты или разомкнуты — высокое напряжение попросту не будет подаваться на свечи.

Конденсатор играет очень важную роль в работе прерывателя-распределителя — он предохраняет контакты прерывателя от сгорания. Конденсатор не дает искре проскочить через зазор, когда контакты разомкнуты, и предохраняет их от преждевременного износа. Если конденсатор выйдет из строя — высокое напряжение не будет подаваться на свечи.

В начало страницы

Катушка зажигания

Катушка зажигания (или модуль зажигания) – элемент системы зажигания автомобиля, который преобразует низковольтное напряжение бортовой сети в высоковольтный импульс. Высокое напряжение, возникающее в катушке зажигания, вызывает образование искры между электродами свечи зажигания и обеспечивает воспламенение топливно-воздушной смеси.

Устройство катушки зажигания
Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками: первичной и вторичной, внутри которых находится стальной сердечник, а снаружи – изолированный корпус.

  • Первичная обмотка состоит из толстого медного изолированного провода и насчитывает от 100 до 150 витков. Обмотка имеет выводы 12 вольт.
  • Вторичная обмотка, как правило, располагается снаружи первичной. Она состоит из 15000-30000 витков тонкой медной проволоки. Такая система характерна как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки. а. Во вторичной обмотке создается импульсное напряжение до 35 000 вольт, которое и подается к свечам зажигания.

Катушка зажигания автомобиля масляного типа заполняется трансформаторным маслом, которое предохраняет ее от нагрева.

Принцип действия катушки зажигания

В первичную обмотку катушки подается низковольтное напряжение, который создает магнитное поле. Время от времени это напряжение отсекается прерывателем, вызывая резкое сокращение магнитного поля и образования в витках катушек электродвижущей силы (э.д.с.).
Согласно физическому закону электромагнитной индукции, величина образующейся таким образом э.д.с. прямо пропорциональна количеству витков обмотки контура. Поэтому во вторичной катушке с большим количеством витков образуется импульс высокого напряжения, который по высоковольтным проводам (не применимо к индивидуальной катушке зажигания, установленной прямо на свечу)подается к свече зажигания. Благодаря импульсу, передаваемому катушкой, между электродами свечи зажигания образуется искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.
В устаревших моделях автомобилей напряжение от катушки зажигания подавалось ко всем свечам с помощью распределителя зажигания. Такая схема оказалась недостаточно надежной, поэтому катушки зажигания (их ещё называют свечными) современного автомобиля объединены в систему и распределены по одной на каждую свечу.

Виды катушек зажигания автомобиля
Различают общие и индивидуальные катушки зажигания.

  • Общая катушка зажигания используется в системах зажигания с распределителем или без него. Ее конструкция описана выше: первичная обмотка располагается снаружи вторичной, внутри которой находится сердечник. Катушки с сердечником заключены в стальной корпус. Импульс от вторичной обмотки подается на свечи зажигания.
  • Индивидуальная катушка зажигания используется в системах прямого электронного зажигания. В отличие от общей конструкции, в индивидуальных катушках первичная обмотка находится внутри вторичной. Индивидуальная катушка устанавливается непосредственно на свечу зажигания, поэтому высоковольтный импульс передается практически без потери мощности.

Рекомендации по эксплуатации модулей зажигания
1. Не оставляйте включенным зажигание без запуска двигателя на долгое время. Это существенно сокращает срок службы катушек зажигания.
2. Найдите время для очистки и проверки состояния катушки. Убедитесь в том, что крепления проводов в порядке, особенно важно проверить высоковольтный провод. Убедитесь также, что на корпус или внутрь его не попадает вода.
3. Не отсоединяйте высоковольтный провод от катушки голыми руками при включенном зажигании.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector