Катушка зажигания: как работает, где находится, основные неисправности
Катушка зажигания (на ВАЗ и других авто с карбюратором или инжектором) — важный элемент в системе зажигания, который обеспечивает создание высокого напряжения путем преобразования низкого напряжения от генератора или аккумуляторной батареи автомобиля. Далее разряд по ВВ — проводам передается на свечи зажигания.
В случае полной неработоспособности катушки зажигания автомобиль не заведется, то есть двигатель не запустится. Если же возникнут сбои, двигатель будет работать нестабильно. Далее мы рассмотрим более подробно, что представляет собой катушка зажигания, типы катушек, как работает катушка, где находится и т. д.
Содержание статьи:
Конструктивные особенности и принцип работы катушки зажигания
Итак, сразу отметим, что возникающее в катушке высоковольтное напряжение, вызывая искру между электродами свечи зажигания, обеспечивает воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС. При этом соблюдая правила эксплуатации и проведения ТО катушки зажигания, можно увеличить не только ее срок службы, но и избежать нежелательных поломок.
По своей сути устройство катушки представляет собой трансформатор с двумя обмотками (первичной и вторичной). Внутри обмоток находится железный сердечник, снаружи корпус с изоляцией.
Схема катушки зажигания и основные ее составляющие:
- корпус;
- изолятор, изоляционная бумага;
- первичная, вторичная обмотки и изоляция между ними;
- центральная клемма и ее пружина;
- клеммы выводов первичной обмотки и клемма вывода вторичной;
- сердечник;
- каркас вторичной обмотки и наружная изоляция первичной обмотки;
- наружный магнитопровод;
- провода на катушку зажигания;
- первичная обмотка – от 100 до 150 витков толстой медной проволоки (на крышке катушки зажигания находятся два вывода номиналом 12 Вольт);
- вторичная обмотка – от 15000 до 30000 витков тонкой медной проволоки (импульсное напряжение, поступающее к свечам зажигания до 35000 Вольт).
Работа катушки зажигания аналогична работе трансформатора и заключается в следующем:
- подаваемое напряжение на цепь первичной обмотки создает магнитное поле в катушке;
- далее происходит генерация и самоиндуцирование напряжения посредством вторичной обмотки катушки за счет толщины и количества витков проволоки;
- через центральную клемму катушки, с помощью распределительного устройства, происходит вывод преобразованного напряжения на свечи зажигания.
Обратите внимание, разряд высокого напряжения продолжается до момента, пока энергия, созданная катушкой зажигания, не будет истрачена (остаточная энергия используется для затухающих колебаний напряжения и тока).
Также выделяют основные типы катушек. Существует несколько вариантов: индивидуальная, общая (катушка зажигания бесконтактная) и сдвоенная. Каждая из них имеет свою конструкцию и схему подключения.
- Общие катушки зажигания применяются в электронной системе зажигания с распределителем, бесконтактной и контактной системах зажигания. Корпус устройства может быть изготовлен из алюминия или из листовой стали, сердечник устройства, на который монтируется изоляционная трубка (сверху устанавливается вторичный элемент), выполнен из изолированных относительно друг друга электротехнических стальных пластин. Продолжительность фаз во время разряда искры — до полутора секунд, а рабочее значение энергии от 15 до 20мДж;
- Индивидуальные катушки зажигания применяются в системах прямого электронного зажигания. Катушка монтируется на свечу и имеет две обмотки (первичный элемент устанавливается внутри вторичного, то есть один сердечник находится внутри первичного устройства, а второй вокруг вторичного). Катушка имеет диод высокого напряжения, с помощью которого происходит оперативное отсекание высоковольтного тока на вторичном устройстве. Передача высоковольтного сигнала производится посредством наконечника, состоящего из пружинного элемента, изоляционного слоя и высоковольтного стержня;
- Сдвоенные катушки зажигания (двухвыводные катушки зажигания) применяются во многих электронных системах прямого зажигания. Катушка оснащена двумя высоковольтными выводами, посредством которых обеспечивается синхронность получения искры на свечах, установленных на двух цилиндрах. Подключение к свечам может быть выполнено двумя способами: путем использования высоковольтных кабелей, посредством соединения с наконечником и кабелем высокого напряжения. Две сдвоенные катушки могут устанавливать по паре в одном блоке (четырехвыводная катушка зажигания). Если в конструкции устройства используют распределительный узел, подача искры будет осуществляться на два цилиндра двигателя.
Где стоит катушка зажигания и как выполняется замена
Точное месторасположение катушки зажигания можно узнать из сервисного руководства по эксплуатации. Например, на автомобилях ВАЗ, как правило, катушка расположена в моторном отсеке под капотом автомобиля на крыле. Также она может стоять на разделительной перегородке, отделяющей салон автомобиля от моторного отсека. В некоторых других случаях устройство может быть расположено непосредственно на ДВС автомобиля.
Особенности расположения разных типов катушек:
- индивидуальная катушка может находиться над свечами зажигания цилиндров;
- сдвоенная катушка может находиться на перегородке подкапотного пространства.
Если рассматривать рекомендации по эксплуатации и основные неисправности, а также демонтаж и установку катушки зажигания, нужно учесть ряд особенностей. Первое, для бесперебойной работы такого устройства как катушка зажигания, необходимо придерживаться следующих правил эксплуатации:
- нельзя на длительное время оставлять включенным зажиганием без запуска ДВС;
- своевременно проводить ТО устройства (очистка и проверка состояния проводов, корпуса катушки);
Также важно понимать, что при длительной эксплуатации или при неправильном использовании могут возникнуть такие неисправности, как:
- появления замыкания в обмотках катушки (перегрев трансформаторного узла);
- использование катушки зажигания при высоких температурах длительное время (более 150 градусов);
- повреждение высоковольтного кабеля и т.д.
При возникновении поломки, перед ремонтными работами необходима диагностика (визуальный осмотр катушки, проверка температуры и влажности, сопротивления и т. д.). В случае выявления неисправности катушку зажигания восстанавливают или меняют, что зависит от степени поломки.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как проверить искру на инжекторном двигателе. Из этой статьи вы узнаете об особенностях проверки искры на инжекторе, а также на какие нюансы следует обращать внимание в рамках такой проверки.
Далее рассмотрим замену и установку катушки зажигания на примере ВАЗ 2114:
- сначала выполняется отключение минусовой клеммы с АКБ автомобиля;
- затем нужно снять от катушки отключить высоковольтные провода;
- ключом на «13» выкрутить два крепежных элемента, а ключом на «7» ослабить один болт крепления катушки;
- вынуть модуль и шестигранником открутить катушку зажигания от держателя;
- далее выполняется ремонт (старое устройство) либо замена на новую катушку;
- установка проводится в обратном порядке.
При этом важно, чтобы соблюдался порядок расположения высоковольтных проводов, так как ошибки приведут к сбоям в работе всей системы зажигания.
Что в итоге
Как видно, катушки разных типов по принципу действия практически не отличаются друг от друга. Однако конструктивные отличия часто не позволяют устройствам быть взаимозаменяемыми.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполнятся проверка высоковольтных проводов зажигания. Из этой статьи вы узнаете, как проверить ВВ-провода, а также на что обратить внимание в рамках проверки бронепроводов.
Дело в том, что катушки контактной системы имеют достаточно много отличий от аналогичных элементов бесконтактной системы. Так или иначе, независимо от типа катушек, их работоспособность и долговечность будет зависеть от правильного их использования.
Также важно проверять катушку при малейшем подозрении на появление неисправностей. В ряде случаев проблемы с данным элементом имеют свойство быстро прогрессировать. По этой причине нужно знать, как поверить катушку зажигания, а также когда и в каких случаях это нужно делать.