Катушка – один из главных компонентов комплекса воспламенения горючего автомобиля, призванная преобразовывать электрический ток обычного напряжения, поступающего с аккумулятора, в импульсное напряжение высокой вольтности, и направление ее на электроды свечей. Без ее нормальной работы, невозможно полное сгорание топливной смеси, «выжимания» максимума КПД мотора.
Содержание статьи
Как работает катушка зажигания
Представляет собой соединение двух обмоток. Одна состоит из малого числа витков утолщенной проволоки, первичная обмотка, принимающая низковольтные электрические импульсы (12В). Вторичная густо обвита проволокой малого сечения, образующей высоковольтный ток ( до 35000В). Посредством высоковольтной проводки, этот ток подается на трамблер, затем на свечные электроды. Там образуется дугообразный разряд и появление искры.
В первой обмотке электрический ток носит постоянный характер. В мертвой позиции поршня, прерыватель размыкает цепь в обмотке №1. В соседних (вторичных) витках индуцируется ток (повышенной вольтности), и передается на свечные электроды.
Все время, пока прерыватель в замкнут (двигатель на малых оборотах), по первичной катушке проходит электричество, впустую его нагревая. Поэтому, в цепь катушки включают резистор, который уменьшает силу тока (за счет увеличения сопротивления). Когда прерыватель в разомкнутом положении (на повышенных оборотах), нагревание совсем незначительное. При первом запуске мотора, для увеличения энергии искры свечей, резистор блокируется прерывателем (уменьшая сопротивление, тем самым, увеличивая силу тока).
Кстати, когда нужно завести двигатель, когда аккумулятор «сел», нужно просто заблокировать резистор, проволочной перемычкой.
Разновидности катушек и их характеристики
Автопроизводители устанавливают три вида катушек:
- Общие. Представляют собой две обмотки, соединенные отрицательными концами, а положительный провод вторичной, соединен с выводом крышки, что обеспечивает отход высоковольтного электричества. В середину помещен намагничивающийся сердечник. Иногда конструкцию заливают маслом, для изоляции витков и защиты от сильного нагревания.
- Индивидуальные – применимые в автомобилях с электронным типом зажигания. Каждой свече предназначена своя катушка. Здесь внедрен диод в цепь вторичной обмотки, для блокирования тока (пресекается перегрев катушки). Это позволяет направлять высокое напряжение, непосредственно на свечи, исключить из цепи распределитель. В конструкцию прибора добавлен стержень с пружинкой и изоляционный корпус.
- Двухвыводные модели подают напряжение одновременно с два цилиндра и объединены в комплект, обслуживающий все четыре цилиндра.
Необходимо знать общие характеристики катушек, независимо от их вида.
Эти параметры занесены в технические справочники автомобиля.
- Сопротивления в разных обмотках
- Протяженность искры, по времени
- Сила искры, ее энергия
- Ток
- Индукция первичной обмотки
Величины всех параметров занесены в техническую документацию автомобиля. Они понадобятся и во время выбора новой детали для замены и для сравнения замеренных показаний при диагностике.
Факторы риска для катушки
На нормальное функционирование этой детали влияют постоянное нагревание и вибрационные воздействия. Они приводят к различным повреждениям, нарушениям изоляции, обрывам, замыкания, вплоть до полного лишения работоспособности. Затрудняется запуск мотора, нарушается ритмичность воспламенения.
Из-за различных неполадок в свечах и высоковольтном проводе, возникает большая перегрузка. Неисправное распределительное зажигание, становится причиной затруднения запуска мотора и пропусками зажигания.
Причиной неполадок может стать и механические повреждения, старение материала изоляции, износ уплотнителя, пропускающий масло.
Проблемная катушка проявляет некоторые особенности поведения автомобиля.
- «Троение» на холодную, причем, усугубление проблемы с течением времени
- Под дождем обнаруживаются перебойные явления
- Усиленное надавливание на газ, провоцирует провалы мотора
- Затруднение или невозможность запуска мотора
- Переход на высокую передачу, после непродолжительного разгона, сопровождается провалами
- Во время движения теряется мощность машины
Проверка катушки зажигания
Эта деталь относится к категории надежных элементов, с долгим сроком службы. Ее проблемы обнаруживает функция самостоятельного тестирования бортового компьютера, и отражает на щитке загоранием Check Engine.
Диагностирование проводят на тестовых стендах в специализированных сервисных кампаниях. Однако и самостоятельная диагностика вполне выполнима. Нужно запастись мультиметром, а также, учитывать факт проведения такой процедуры, только при полном остывании мотора. Нагретые катушки имеют показания, отличные от нормативных.
Проводится визуальный осмотр
- Корпус – на предмет трещин, черных расплавленных участков, точек выгорания и иное.
- Проводка – окисления и ржавчина, налет грязи и подтеков масла, отход контактов и их окисление
- Провести чистку и восстановление проводки.
Есть два способа самостоятельной диагностики катушек зажигания:
- Проверка на наличие искры. Процесс немного трудоемкий. Пригодится рабочая свеча и ключ (свечной)
- Тестируется целостность изоляции. Если она в порядке, переходим к катушке;
- Заведите двигатель, исправная обмотка выдает сине-фиолетовую искру. Желтая искра говорит о неисправной проводке или катушки. Отсутствие искры свидетельствует о поломке устройства;
- Протестируйте все катушки и свечи.
- Изоляция, сопротивление обмоток. Катушку надо снять с автомобиля. Определить выходы от обмоток. Касанием щупов мультиметра выходов обмоток (черным контактом дотронутся до «массы», алым щупом стержень), поочередно замерить оммность. В первичной обмотке его значение должно укладываться в интервал 0,5 – 3,5 Ом. На вторичной – от 6В до 15В. Точные значения прочитайте в справочнике.
Малое напряжение говорит о пробивании изоляции или замыкания между витками катушки. Бесконечно большое значение сопротивления – признак обрыва цепи. Как правило, целесообразней и выгодней замена детали, нежели его ремонт.
Тестирование осциллографом
Самую объемную информацию получают после тестирования системы зажигания осциллографом, результаты которого, выводятся на монитор персонального устройства (ПК или планшета).
Он фиксирует в виде осциллограммы, изменения величин параметров не только катушки, а и всей группы систем двигателя. Искажение графика происходит под влиянием некоторых характеристик, по которым можно судить об исправности того или иного участка:
- Опережающее воспламенение (угол);
- Число оборотов в минуту (вращения коленвала);
- Положение дроссельной заслонки (угол перемещения);
- Давление;
- Пропорции топливной смеси (обедненная или обогащенная);
- Иные.
С помощью мотор-тестера на основе цифрового осциллографа, устанавливаются следующие проблемы:
- Размыкание высоковольтной цепи соединения датчика со свечами. Может происходить уменьшение промежутка искрения, что отрицательно скажется на транзисторе и изоляции;
- Увеличение сопротивления на этом участке, сопровождающееся падением напряжения. Такое происходит, когда окисляются, стареют и слишком длинные провода. На графике отчетливо видно, как величина напряжения в начале искрения больше, чем к концу горения искры;
- Обрыв такого провода между датчиком и катушкой. Дополнительный зазор искрообразования (между концами оборванного провода), приводит к увеличению напряжения, и вредит обмотке;
- Межвитковый пробой. Он также забирает на себя часть энергии, особенно при наращивании нагрузки на двигатель. Поэтому мотор теряет мощность во время разгонов и увеличения оборотов;
- Электродный зазор свечи. Изменение его величины, ведет к падению напряжения и пропускам воспламенения;
- Понижение компрессии в цилиндрах. Ориентируются на понижение напряжения искрообразования, из-за понижения давления нагнетания поршней в камерах цилиндров.
Все перечисленные изменения сопровождаются пробоем изоляции и падению напряжения в цепи системы зажигания. Эти и объясняется пропуски, перегазовки и провалы воспламенения.
Другие факторы влияния на катушку
Все неисправные катушки не ремонтируются, они подлежат замене.
— механические повреждения эбонитового корпуса;
— нарушение его герметичности;
— обрыв входящих и выходящих проводов, отход их контактов;
— подтеки масла, Загрязнения изоляции в свечах, что провоцирует дополнительные разряды на поверхности, нарушая ровный такт воспламенения горючего;
— продолжительная или сильная вибрация.
Если проблема не устранена, а катушка в полном порядке, значит, неисправен трамблер или сама электронная система. Для установления этого факта, одним концом вольтметра коснитесь катушки, вторым – кузова авто, точнее, его «массы». Неисправность доказывает нулевое показание измерительного прибора.
Важно! Строго соблюдайте осторожность при проведении диагностики катушек зажигания и свечей. Не забывайте, что на некоторых участках, есть ток высокого напряжения!
