Катушка микропроцессорной системы зажигания

Устройство электронного зажигания ВАЗ 2106

А также самодельные варианты схемы электронного зажигания Система зажигания ВАЗ 1 — генератор; 3 — распределитель зажигания; 2 — выключатель зажигания; 5 — свечи зажигания; 4 — кулачок прерывателя; 6 — катушка зажигания; 7 — батарея аккумуляторов на 12 вольт Схема классической контактной системы зажигания КСЗ для различных моделей ВАЗ 1 — свечи; 2 — распределитель; 3 — конденсатор; 4 — кулачок прерывателя; 5 — катушка; 6 — блок монтажный; 7 — реле; 8 — выключатель; А — к клемме «30» генератора Схема бесконтактной системы зажигания БСЗ ВАЗ 1 — свечи; 2 — датчик-распределитель; 3 — экран; 4 — датчик бесконтактный; 5 — коммутатор; 6 — катушка зажигания; 7 — блок монтажный; 8 — реле; 9 — выключатель; А — к тридцатой клемме генератора.
В этом случае нужно подтянуть контакты, очистить клеммы от окисления. На сердечник, предназначенный для повышения напряженности электрического потенциала, помещена проволочная обмотка тонкого сечения вторичного типа, в которой содержится до 30 витков.
Если провода в норме, то не совмещены метки.
Если объем мотора 1,5 литра, то этой детали нет, и этот шаг пропускается. Что касается катушки зажигания ВАЗ инжектор, то в моторах такого типа не применяется прерыватель-распределитель. Тогда во вторичной образуется кратковременный импульс величиной до 24 тыс.
Этим мы исключим остальные элементы системы зажигания и будем уверены в том, что неисправен именно модуль зажигания. Цена новой такой детали составляет около рублей, или даже немного подешевле. Схема связки нескольких элементов выглядит следующим образом.

Выбор катушки зажигания для ВАЗ 2106

В противном случае модуль подлежит замене. Далее, на электроде этой свечи формируется искра, воспламеняющая топливно-воздушную смесь. Добейтесь наиболее стабильной работы мотора и затяните гайку. Датчик-распределитель зажигания : Бесконтактный трамблер типа

Шлейф с разъёмами служит для надёжного соединения клемм распределителя зажигания и коммутатора. На клапанном инжекторном двигателе ВАЗ объёмом 1,5 л применялась та же бесконтактная система зажигания, как и на 8-клапанном моторе, но модуль зажигания был установлен другой. В режиме омметра устанавливаем один щуп мультиметра на центральный вывод, второй на металлический корпус.

Вынуть из зажима крышки распределителя центральный провод высокого напряжения и установить зазор мм. Напряжение сети тестирует специальный контроллер. Просверлить и прикрепить коммутатор рядом с катушкой. Также отключить все провода питания от контактов катушки. К выходу высокого напряжения подсоединяется другой контакт вторичной обмотки и контакт провода высокого напряжения, ведущий к распределительному элементу прерывателя, который, при вращательном движении бегунка, занимается распределением высоковольтного тока на свечи зажигания.
UAZOBAZA # 73 В продолжение темы зажигания для УАЗов — катушки зажигания

Замена катушки зажигания на автомобиле ВАЗ 2107

Для выполнения замены катушки нам потребуются следующие инструменты:

• новая катушка зажигания;
• торцовые головки на 10 и 8 с воротком;
• отвёртка плоская.

Последовательность замены катушки

1. Открывается капот машины, с аккумулятора рожковым ключом на 10 снимаются обе клеммы.

2. С катушки снимается главный высоковольтный провод. Это делается вручную, провод нужно с небольшим усилием потянуть вверх.

3. На катушке есть две клеммы с проводами. Гайки на клеммах откручиваются торцовой головкой на 8, провода снимаются.

4. Открывается доступ к двум крепёжным гайкам катушки. Они откручиваются торцовым ключом на 10.

5. Катушка снимается, заменяется новой, после чего производится обратная сборка системы зажигания автомобиля.

Итак, замена катушки зажигания не является сверхсложной задачей и вполне по силам даже начинающему водителю. Главное — соблюдать вышеуказанную последовательность действий, а перед началом работ — не забыть снять клеммы с аккумулятора.

Устройство катушки зажигания

Рассмотрим устройство детали на примере общей катушки.

Прибор зажигания представляет собой трансформатор, который имеет сердечник и 2 обмотки. Первичная состоит из относительно небольшого количества витков (от 250 до 400) и рассчитана на прием небольшого напряжения (то есть стандартного для бортовой электросети транспортного средства – 12 В). Вторая имеет гораздо больше витков (обычно 25 000 – 30 000). Благодаря этому в ней формируется очень высокое импульсное напряжение, которое и поступает на свечи (на некоторых двигателях – на трамблер). Свечи генерируют искру, после чего воспламеняется топливная смесь.

Если взглянуть на фото детали в разрезе, то она будет выглядеть как бобина с намотанной на нее медной проволокой в изоляции. Подобное изображение можно найти в Википедии.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы устройства.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

Один конец первичной обмотки подключен к цепи 15 автомобиля(+ после замка зажигания). Второй же конец идёт на коммутирующий элемент, механический контакт или транзистор. Когда контакт замкнут, нарастающий ток в первичной обмотке вызывает рост магнитного поля в сердечнике катушки.

Это и есть процесс накопления энергии. Когда контакт первичной цепи размыкается, происходит высвобождение накопленной энергии магнитного поля через вторичную обмотку в искровой зазор высоковольтной цепи системы зажигания. То есть энергия катушки зажигания или, иначе, высокое напряжение из катушки зажигания по бронепроводам вызывает искру между электродами свечи.

В принципе, схема включения катушки зажигания в электроцепи автомобиля является обратноходовым преобразователем. Почему преобразователь – понятно. А почему обратноходовый? Потому что катушка зажигания работает в тот момент, когда, собственно, перестают подавать на неё энергию. На «обратном» ходе.

Почему сделано так? Потому что накопление энергии в катушке занимает время. И время выдачи искры при других принципах включения сильно зависит от величины общего искрового промежутка в цепи искры. Т.е. угол опережения зажигания будет сильно плавать.

Обладать большой волатильностью, как сейчас модно говорить. А так как задача устройства дать искру гарантированной энергии в гарантированное время, был выбран такой принцип образования искры. Также в системах с индивидуальными катушками это уменьшает количество меди, используемой в качестве первичной обмотки, потому что можно поднять её индуктивность из-за большего возможного времени на накопление энергии.

Ремонт катушки зажигания

В большинстве случаев отремонтировать катушку — не выход, обычно решение проблемы сводится к замене механизма. При замене следует проверить соответствие заменяемых компонентов, они должны быть полностью идентичными. Перед тем, как произвести замену механизма, необходимо эффективно прочистить все места соединений от грязи и масляных отложений

Не лишним будет обратить внимание на наличие ржавчины — поскольку коррозия увеличивает показатель сопротивления и зачастую является причиной плохих контактов, от нее следует избавиться

Если вы не хотите в будущем столкнуться с пробоями в системе, то на контакты желательно наносить диэлектрическую смазку, инструкция может различаться в зависимости от модели авто.

1. Аккумулятор отключается, от вышедшей из строя катушки нужно отсоединить проводок, который идет к центру крышки трамблера.
2. С помощью гаечных ключей выкручиваются гайки, фиксирующие провода сверху механизма. В том случае, если на них есть коррозия, провода нужно обработать жидкостью WD-40 и немного подождать. Положение проводов необходимо пометить.
3. Само устройство держится на кузове с помощью гаек, которые необходимо ослабить, но не выкручивать полностью.
4. Затем элемент смещается в сторону и демонтируется, устанавливается новая катушка. Дальнейшая сборка производится в обратной последовательности.

Требования к современным катушкам зажигания

Требования, которые предъявляются ко всем современным КЗ:

Простота конструкции. Чем проще устроена КЗ, тем легче ее установить и обслужить в дальнейшем. При более простом устройстве потребитель сможет самостоятельно провести диагностику в случае появления неполадок.
Небольшие габариты и масса.
Высокий ресурс эксплуатации. Надежность устройства позволит обеспечить долгий срок службы.
Надежная защита от воздействия влажности и повышенных температур

Важно, чтобы конструкция катушки, а также материалы, которые применялись для ее производства, были устойчивы к повышенным температурам и влаге. Это позволит обеспечить эффективную работу КЗ при изменении погодных условий и воздействии агрессивной среды, характерной для моторного отсека

Пары, которые исходят от топлива и моторной жидкости, не должны нанести вред устройству и его корпусу. Если будет поврежден корпус конструкции, это приведет к ухудшению функционирования КЗ в целом.
Точность посадки устройства, а также устойчивость к появлению короткого замыкания. Конструкция КЗ должна быть выполнена так, чтобы ее размеров хватало для отвода тепла и обеспечения температурной стабильности.

Технические характеристики катушек зажигания

Основные характеристики устройств приведены в таблице.

Характеристика
Описание
Индуктивность
Этот параметр определяет способность КЗ накапливать электроэнергию и измеряется в Гн. Энергия, собирающаяся внутри первичного элемента устройства, является пропорциональной показателю индуктивности. Чем выше значение индуктивности, тем больше энергии сможет накопить механизм
Параметр трансформации
Определяет, как сильно КЗ может увеличить величину первичного напряжения. На первичный элемент поступает 12-вольтное напряжение от АКБ, а когда цепь размыкается, ток снизится от 6-20 ампер до 0. В результате изменения тока появляется напряжение на первичной составляющей, а параметр трансформации определяет, как сильно выросла эта величина. Данное значение определяется соотношением количества витков во вторичном и первичном устройствах
Величина сопротивления КЗ
Первичное устройство катушки обладает сопротивлением, составляющим около 0,25-0,55 Ом, а вторичное — от 2 до 25 кОм. Величина мощности образования искры, а также ее энергии обратно пропорциональны параметру сопротивления в первичной составляющей. Чем больше это значение, тем меньше величина энергии и мощности, которая образуется при подаче искры
Энергия искры
Данный параметр составляет около 0,1 джоуля и расходуется на протяжении 1,2 мс. В самой свече энергия появляется в результате образования дугового заряда при появлении пробоя между электродными элементами. Значение напряжения на деталях определяется диаметром свечи, а также зазора между электродными компонентами и материала, из которого он изготовлен. Также на эту величину влияет температура и давление в камерах сгорания ДВС, состав горючей смеси. Для эффективной работы свечей величина напряжения, образующегося в КЗ, будет в полтора раза больше напряжения, необходимого для обеспечения пробоя
Параметр напряжения пробоя
Сам пробой образуется между электродными компонентами свечи, если величина напряжения на них и пробое соответствует друг другу. Рабочий параметр определяется зазором между электродами, параметром давления в камерах сгорания, а также температурой горючего состава. При пуске ДВС на холодную данная величина должна быть больше, это позволит появиться пробою и появлению искрового разряда

Это важно, поскольку горючее, а также воздух в двигателе еще холодные
Число искр, появляющихся в минуту
Для расчета количества искр за одну минуту надо знать показатель оборотов коленчатого вала, а также число цилиндров в ДВС. Значение искр можно вычислить путем разделения количества оборотов, умноженных на число цилиндров

А полученный показатель поделить на число тактов мотора

Классическая конструкция катушки зажигания

Наипростейшие катушки зажигания имеют две медные обмотки, которые насчитывают до 150 витков в первичной и до 30000 во вторичной. Они обе являются изолированными. Цель изоляции — предотвращение возникновения короткого замыкания. Их корпус очень похож на стакан с крышкой. На нее выведены контакты первичной обмотки. Вторичная обмотка находится внутри первичной. Один ее конец соединен с обмоткой низшего напряжения. Второй конец тоже выведен на крышку бобины. Его задача- подключение цепи, которая соединяет трансформатор со свечой. Внутри обмоток прячется железный сердечник. Его цель — увеличение силы, которая возникает внутри магнитного поля.

Такого рода конструкции являются редкостью в настоящее время. Они уже не используются для автомобилестроения. Но есть вероятность их встретить при ремонте старых машин.

Алгоритм замены катушки зажигания на Лада Приора

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Замена одной или нескольких катушек зажигания подчиняется общим принципам. Рассмотрим на примере автомобиля марки Лада Приора:

• необходимо убедиться, что зажигание автомобиля выключено (для любого автомобиля);
• снимаем верхнюю крышку защиты двигателя (если есть, откручиваем или отщёлкиваем клипсы);
• снимаем разъём идущий от ЭБУ к индивидуальной катушке зажигания;
• откручиваем болт, удерживающий ее;
• вытаскиваем неисправный индивидуальный модуль из свечного колодца;
• вставляем исправную катушку на освободившееся место;
• закручиваем обратно болт крепления;
• прикручиваем/защёлкиваем верхнюю крышку защиты двигателя.

Как работают катушки зажигания

Основная задача катушки- преобразовать низкое напряжение, подаваемое аккумулятором автомобиля (примерно 12 вольт), в высокое (до 25-30 тысяч вольт).

Проще говоря, строение типовой катушки зажигания по факту можно назвать аналогом импульсного повышающего трансформатора. Он работает по тому же принципу. Поворот ключа зажигания замыкает сеть. А низкое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора. Ей свойственно минимальное количество витков. А сделана она из толстого провода. Причиной появления магнитного поля является проходимость тока по ней. Магнитное поле- это накопитель энергии. Если каким-либо образом прервать работу цепи первичной обмотки, то оно создаст высокое напряжение уже во вторичной обмотке. Она имеет максимальное количество витков. Сделана из тонкого провода.

Высокое напряжение превращается в импульс и в таком виде доходит до распределителя. Его задача- разделить это напряжение и подать к электродам свечей зажигания. Между ними формируется искра, которая помогает воспламенить топливовоздушную смесь.

То, где будет находиться катушка зажигания, напрямую зависит от того, какого она типа и структуры моторного отсека. Автомобили, построенные в более новое время, предусматривают наличие индивидуальной катушки. От того и такое название, что она работает только для одной свечи зажигания. Ее надевают на саму свечу и крепят к клапанной крышке двигателя. Место сбоку от верхней части мотора принадлежит общим или двухвыводным катушкам. Основная идея- сокращение длины высоковольтных проводов.

Устройство катушки зажигания

Рассмотрим, как устроена классическая катушка (или общего типа).

Основу конструкции составляют две обмотки: низковольтная (другое название — первичная) и высоковольтная (или вторичная). Для первичной обмотки используется изолированная медная проволока с диаметром сердечника 0,5-0,8 мм. Количество витков не превышает 300. Поверхностная изоляция защищает обмотку от перепадов входного напряжения и от возможности короткого замыкания. Выводы обмотки заведены на клеммы, расположенные на защитной крышке. К ним подсоединяются провода бортовой сети 12 В от внешнего источника.

Внутри первичной находится высоковольтная обмотка. Для её изготовления используется более тонкая проволока (диаметр сечения не выше 0,1 мм), но зато число витков может достигать 50 тысяч. «Минусовые» выводы обмоток соединены, а «положительный» вывод второй обмотки выведен на высоковольтный наконечник КЗ, откуда и подается импульс высокого напряжения.

В конструкции КЗ присутствуют и другие важные компоненты:

• корпус устройства, предохраняющий от повреждения внутренние детали катушки;
• защитная крышка, соединенная с корпусом герметичным неразборным соединением;
• железный сердечник, способствующий повышению выходного напряжения и «успокаивающий» вихревые токи;
• наружный магнитопровод;
• каркас высоковольтной обмотки;
• изоляторные элементы;
• клеммные контакты для подключения внешнего источника;
• контактный винт;
• клемма центрального наконечника с контактной пружиной для снятия высокого напряжения;
• крепежная скоба устройства.

Устройство катушек разных видов

Для эффективного охлаждения устройства в процессе его работы внутренняя полость некоторых моделей перед соединением защитной крышки с корпусом при производстве изделия заполняется специальным маслом.

Для решения задачи поддержания стабильного уровня напряжения на входе катушки некоторые модели могут дополнительно оснащаться «навесными» резисторами.

Принцип работы контактной системы зажигания

Подобно бесконтактной и электронной системы контактный аналог работает по принципу преобразования и накапливания энергии, которая поступает от аккумулятора на первичную обмотку катушки зажигания. Этот элемент имеет трансформаторную конструкцию, которая обеспечивает преобразование 12В в напряжение до 30 тысяч вольт.

Эта энергия распределяется трамблером на каждую свечу, благодаря чему в цилиндрах поочередно, в соответствии с фазами газораспределения и тактами двигателя, образуется искра, достаточная для воспламенения ВТС.

Всю работы контактной системы зажигания можно условно разделить на следующие этапы:

1. Активация бортовой сети. Водитель поворачивает ключ, контактная группа замыкается. Электричество от батареи идет на первичную обмотку КЗ.
2. Генерация тока высокого напряжения. Этот процесс происходит за счет образования магнитного поля между витками первичного и вторичного контура.
3. Запуск мотора. Поворот ключа в замке до упора провоцирует подключение стартера к электросети авто (все, что нужно знать о работе этого механизма, рассказано здесь). Проворачивание коленчатого вала активирует работу газораспределительного механизма (для этого используется ременная или цепная передача, о которой рассказывается в другой статье). Так как трамблер зачастую начинает работать вместе с распредвалом, то его контакты поочередно замыкаются.
4. Генерация тока высокого напряжения. Когда срабатывает прерыватель (на первичной обмотке резко пропадает электричество), магнитное поле резко исчезает. В этот момент во вторичной обмотке за счет эффекта индукции появляется ток с напряжением, необходимым для образования искры в свече. Этот параметр зависит от модификации системы.
5. Распределение импульсов. Как только размыкается первичная обмотка, высоковольтная линия (центральный провод, идущий от катушки до трамблера) оказывается под напряжением. В процессе вращения вала трамблера вращается и его бегунок. Он замыкает контур, предназначенный для конкретной свечи. По высоковольтному проводу импульс сразу поступает в соответствующий надсвечник.
6. Образование искры. Когда ток высокого напряжения поступает на центральный сердечник свечи, небольшое расстояние между ним и боковым электродом провоцирует пробой с электрической дугой. Воздушно-топливная смесь загорается.
7. Накапливание энергии. В доли секунды контакты распределителя размыкаются. В этот момент замыкается контур первичной обмотки. Между ней и вторичным контуром снова образуется магнитное поле. Дальше КСЗ работает по принципу, описанному выше.

Возможные неисправности бесконтактного зажигания и их диагностика

Распространенные поломки и методы диагностирования и ремонта:

1. Затрудненный запуск и перебои при работе двигателя как на холостом ходу, так и на повышенных оборотах. Следует проверить напряжение на выходах датчика Холла, которое должно находиться в пределах 0,4-11 В, при отсутствии сигнала сенсор подлежит замене.
2. Отсутствие искрообразования в одном или нескольких цилиндрах. Для проверки необходимо вывернуть свечи и убедиться в наличии искры между контактами. При нарушении работы следует проверить состояние контактов и удалить следы влаги. Если не работают все свечи, то необходимо осмотреть датчик Холла и коммутатор, а затем поменять поврежденные детали.
3. Нарушение работы системы возможно из-за повреждения обмоток катушки. Для проверки подсоединяют тестовый прибор к выводам. Следует учесть, что перебои могут начинаться при повышении температуры в моторном отсеке. Если владелец не имеет навыков обслуживания автомобилей, то рекомендуют обратиться в сервис.

Назначение катушки зажигания в автомобиле

Такое устройство предназначено для накапливания энергии и выработки напряжения. Оно требуется для появления разряда, подающегося на электрод свечки. Наличие искры способствует эффективному запуску силового агрегата. Основная опция устройства основана на работе закона индукции. Ток, поставляемый АКБ, в нужный момент зажигания перестает подаваться на устройство.

Конструктивные особенности КЗ

КЗ для машины устроена следующим образом:

1. Изоляторный элемент. Применяется в качестве изоляционной детали.
2. Корпус устройства. В него заключены остальные компоненты КЗ. Обычно выполняется из металла, может производиться из высокопрочного пластика.
3. Изоляционная бумага.
4. Первичная обмотка. Независимо от типа системы, эта деталь состоит из основного проводника. Кабель должен быть заизолирован. В зависимости от модели КЗ он может насчитывать от 100 о 150 витков. Первичная обмотка оборудуется выходами, каждый из которых рассчитан на 12 вольт.
5. Вторичная обмотка. Ее монтаж обычно выполняется снаружи устройства, а количество витков в детали может состоять от 15 до 30 тысяч. Подобные механизмы устанавливаются в модули зажигания, двухвыводные, а также сдвоенные катушки, их наличие могут включать в себя индивидуальные системы. Внутри вторичного элемента формируется напряжение, составляющее около 35 тысяч вольт, оно в дальнейшем подается на свечи. Для качественной изоляции контактных элементов в КЗ используются наконечники.
6. Клеммный контакт первичной детали. Он может обозначаться на КЗ символом К.
7. Контактный болт. Применяется для фиксации устройства и передачи контакта.
8. Центральный выход, по которому передается высоковольтное напряжение. Оно подается на свечи.
9. Защитная крышка устройства.
10. Клеммный элемент питания. Предназначается для подключения катушки к бортовой сети.
11. Контактная пружинка устройства.
12. Скоба.
13. Внешний кабель для подключения устройства.
14. Сердечник. Конструкция элемента препятствует образованию вихревых токов.

Конструктивная схема устройства КЗ в авто

Расположение катушки зажигания в автомобиле

Чтобы узнать, где находится КЗ в конкретном автомобиле, рекомендуем обратиться к сервисному руководству по эксплуатации. Обычно устройство располагается в моторном отсеке. Его можно увидеть на крыле либо на разделительной перегородке, которая отделяет салон машины от моторного отсека. В некоторых случаях устройство может находиться непосредственно на силовом агрегате.