Сухие и маслозаполненные катушки
Классическое строение катушки зажигания предполагает заполнение внутреннего пространства трансформаторным маслом. Цель этого- защита обмотки от перегрева под действием тока. Сам корпус изготовлен из металла. Это не всегда играет на руку. Поэтому большинство современных автомобилей созданы на другой конструкции- «сухой» трансформатор. Эта система является безкорпусной. Она покрыта слоем эпоксидного компаунда. Его роль- замена корпуса, защита от загрязнений, система охлаждения.
В некоторых иномарках использована комбинированная модель. Она объединяет контактный коммутатор и сухую катушку. Также может предполагать интеграцию катушки в распределитель.
Замена модуля
Как снять и порядок подключения:
Модуль зажигания (МЗ) — это электротехнический прибор, главной задачей которого является генерирование тока высокого напряжения, и последующая передача его на свечи. Для связи МЗ и свечей используются высоковольтные провода. МЗ позволил отказаться от традиционного распределителя и катушки зажигания. Система зажигания не требует обслуживания из-за отсутствия регулировок и подвижных деталей.
Принцип работы модуля зажигания ваз 21214
Контроль МЗ выполняет Электронный Блок Управления, который подает на обмотки катушки ток. После чего генерируется высокое напряжение (по закону индукции) и в необходимый момент подается на свечу зажигания. МЗ — это две катушки зажигания, два коммутатора, четыре выхода на высоковольтные провода и пластиковый корпус. В системе зажигания применен метод «Холодной искры» — каждая катушка связана с двумя цилиндрами: первая — первый и четвертый цилиндр, вторая катушка — второй и третий цилиндр.
Признаки неисправности
Четыре признака неправильной работы МЗ: Потеря мощности; Провалы при ускорении; Не работают 1-4 или 2-3 цилиндры; Нестабильный холостой ход.
Как найти модуль зажигания?
Чтобы найти МЗ необходимо найти высоковольтные провода, т.к. один конец ВВ провода идет к Свечам, а другой к модулю зажигания.
Подключение ВВ проводов к модулю зажигания
В процессе подключения высоковольтных проводов к МЗ ваз 21214 нужно соблюдать определенный порядок. Если модуль держать строго перед собой, то подключение будет осуществляться следующим образом: первый цилиндр подключается к левому нижнему выводу, второй подключается к левому верхнему выводу, третий к правому верхнему выводу, а четвертый к правому нижнему выводу.
Теперь о самой современной системе зажигания на данный момент – Coil On Plug (COP)
Система COP лишена недостатков системы DIS. Дословный перевод звучит как Катушка на свече, что очень хорошо отражает суть системы. Каждой свече своя катушка. Вот схема системы COP
Четыре катушки дают преимущество – увеличенное время накопления заряда. Из за этого становится доступным многоискровое зажигание, дает возможность крутить мотор до бОльших оборотов, чем системы DIS. Системы используются на большинстве современных автомобилей. Из недостатков системы можно выделить только большую стоимость, относительно остальных систем.
Еще можно добавиться ко мне в друзья:
https://vk.com/fokin_alexey
6 явных признаков неисправной катушки
Самыми частыми причинами может послужить то что используются неправильные свечи зажигания, которые не предусмотренные для использования в данном двигателе, свечи низкого качества.
Свечи не предусмотренные для использования в двигателе могут послужить пробою изолятора что со временем выведет катушку зажигания из строя, а так же перегреву катушек. Так же может произойти оплавление каталитического нейтрализатора во впуске.
1. Обратный выхлоп — когда несгоревшее топливо попадает в выпускную систему, появляется густой черный дым. Он появляется на ранних стадиях выхода из строя катушек.
2. Повышенный расход топлива — падает динамика, вы давите на педаль газа сильнее чем обычно, тем самым увеличивается расход топлива. Он так же проявляется при выходе из строя свечей зажигания.
3. Пропуски зажигания — катушки зажигания принимают непосредственное участие в процессе воспламенения смеси, когда катушка пропускает зажигание появляется троение двигателя, вибрация, рывки при движении.
4. Проблемный запуск двигателя — характерен для автомобилей оснащенных одной катушкой зажигания.
5. Остановка работы двигателя — нестабильное, некорректное искрообразование может служить причиной прекращения работы двигателя и невозможности его запустить.
6. Загорелся Check — в современных автомобилях возможно появление ошибки с кодом P0351, которая расшифровывается как «неисправность в первичной/вторичной цепи».
Принцип работы катушки зажигания
Работает катушка зажигания по такому принципу: напряжение, подающееся от источника питания, проходит по виткам первичной обмотки, из-за чего образуется магнитное поле, которое воздействует на вторичную обмотку. Благодаря этому полю в ней формируется импульс напряжения высокого значения. На это значение сказывается большое количество витков данной обмотки, поскольку индукция магнитного поля первой обмотки умножается на количество витков вторичной обмотки. Отсюда и высокое выходное напряжение.
Чтобы увеличить магнитное поле внутри катушки, тем самым обеспечив более высокое выходное напряжение, внутрь катушки помещен железный сердечник.
Видео: Индивидуальная катушка зажигания ВАЗ
Ещё кое-что полезное для Вас:
- Что такое калильное число свечей зажигания?
- Как выбрать лучшие свечи зажигания?
- Как заменить свечи зажигания?
Поскольку во время работы катушки возможен токовый нагрев обмоток, для охлаждения используется трансформаторное масло, которым заполняется полость корпуса. Крышка ее прилегает к корпусу герметично, поэтому катушка является неразборной. В случае неисправности ремонту она так же не подлежит.
Входное и выходное напряжение катушки не являются главными характеристиками, при помощи которой можно проверить исправность ее. Проверку работоспособности катушки производят по сопротивлению ее витком. При этом у каждой из катушек сопротивление может быть разным. К примеру, катушка может обладать сопротивлением первой обмотки на уровне 3,0 Ом, а вторичной – 7000-9000 Ом. Отклонение при замере от данных значений будет указывать на неисправность катушки. А поскольку она неремонтируемая, то она попросту заменяется.
Выше была описана конструкция катушки общего типа. Устанавливается она на все автомобили имеющие батарейную, бесконтактную и электронную систему зажигания, и оснащаются распределителем, который импульс от катушки направляет на нужный цилиндр.
Порядок проверки модуля зажигания
Прежде всего придется обзавестись мультиметром. Не нужно искать какие-то высокоточные и дорогие приборы. Вполне хватит обычного, китайского. Главное, чтобы он имел цифровую индикацию, это существенно упростит измерение. Оптимальным с точки зрения цены и функционала является мультиметр DT 830 и его многочисленные модификации. Это один из самых распространенных и простых в обращении приборов. Процесс проверки будет рассмотрен на его примере.
Прежде всего необходимо убедиться в целостности первичной обмотки модуля зажигания «Нивы-Шевроле». Для этого:
- переключатель на передней панели прибора устанавливается в положение 200 Ом;
- отключить от модуля разъем, снять провода высокого напряжения;
- последовательно измерить сопротивление между средним и крайними контактами клеммной колодки;
- показания прибора должны находится в пределах 0,5 Ом.
Точности мультиметра, конечно, недостаточно для измерения таких маленьких величин, но для проверки первичной обмотки на обрыв, этого вполне хватает.
Следующим этапом измеряем сопротивление «вторички». Последовательность действий:
- переключатель диапазонов DT-830 переводим в положение 20 К;
- щупами прибора необходимо стать сначала между высоковольтными выводами 1 и 4 цилиндров, затем — 2 и 3;
- дисплей прибора должен высветить 5.4 кОм.
Следует сказать, что диагностировать неисправность модуля зажигания «Нивы-Шевроле» можно только в случае существенного отличия показаний от нормы, или что чаще, если на индикаторе прибора горит «1». Это обозначает бесконечно большое сопротивление, проще говоря — обрыв обмотки.
Признаки неисправности
Как уже упоминалось, симптомы неисправности модуля зажигания характерны так же для многих других узлов автомобиля. Почти нет таких признаков, которые напрямую указывают на МЗ. Это существенно осложняет ремонт. Однако при наличии опыта, выводы о неисправности модуля зажигания Нивы Шевроле можно сделать последующим симптомам.
- Не работают сразу два цилиндра. Это единственный признак, который, правда не всегда, но указывает на МЗ. Вероятность этого увеличивается, если одновременно не работают 1 и 4 или 2 и 3 цилиндры.
- «Плавают» холостые обороты.
- Диагностика показывает пропуски зажигания во всех цилиндрах.
- С прогревом двигателя падает его мощность, появляются перебои в работе.
- Загорается сигнализация CHECK ENGIN.
Следует отметить, что полный отказ МЗ, при котором двигатель совсем не запускается, случается очень редко. В основном этот признак неисправности модуля зажигания «Нивы-Шевроле» свидетельствует о повреждении низковольтной части проводки.
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.
Порядок проверки
Для начала необходимо проверить все контакты, как подходящие к блоку, так и высоковольтные провода идущие к свечам. Для этого достаточно несколько раз отсоединить провода и подключить их заново. Если это не приносит положительных результатов, необходимо перейти к следующим действиям.
Для этого обычно используют мультиметр, подключаемым к контактам D а второй замыкаемый на массу. Сам прибор переводиться в режим 20 вольт. При этом показания на нем должны быть равны 12 вольт. Затем по той же схеме производиться проверка контакта C в режиме омметра. Показания должны быть меньше 1 Ом.
Контакты А и В проверяются в режиме вольтметра. Их показания не должны превышать 0,3 Вольта. Если хотя бы один из этих показателей выходит за рамки нормы, необходимо искать проблемы в катушке.
Если обнаружено повреждение пайки контактов можно попробовать самостоятельно устранить их при помощи паяльника. При повреждении катушки требуется замена модуля зажигания.
Как проверить исправность катушки зажигания
Проверка катушки зажигания для систем с распределителем зажигания начинается с «прозвонки» (измерения сопротивлений) обмоток.
Какое сопротивление должно быть на катушке зажигания
Для этого переключатель мультиметра сначала устанавливается в положение 200 Ом и измеряется сопротивление первичной обмотки, прикладывая щупы мультиметра к выводам «+» и «К».
Сопротивление должно быть в пределах от 0,2 Ома до 3 Ом (в зависимости от модели катушки и точности показаний мыльтиматра). В любом случае контакты «+» и «К» должны прозваниваться.
Затем мультиметр переключается в положение «20кОм», то есть предел измерения устанавливается 20 килоОм. Далее измеряется сопротивление между выводами «К» и центральным выводом высоковольтного провода (для этого щуп необходимо упереть в контактную медную зону внутри круглой ниши установки высоковольтного провода). Сопротивление должно быть в пределах от 2 до 4 килоОм.
Более эффективна проверка катушки зажигания непосредственно в рабочем режиме. Для этого можно построить схему, аналогичную, показанной на рисунке 7:
Но еще проще соединить контакт «+» с положительной клеммой аккумулятора проводом толщиной не менее 2 кв.мм. К высоковольтному выводу катушки подключить провод зажигания с закрепленной заведомо исправной свечой зажигания. Корпус свечи соединить с массой автомобиля, двигателя автомобиля или отрицательной клеммой аккумулятора, если АКБ снята с машины, и проверка происходит в стационарных условиях.
Далее подключить к выводу «К» катушки зажигания провод также сечением не менее 2 кв.мм. Если другим концом провода касаться отрицательной клеммы аккумулятора, должны проскакивать искры в свече. Касания должны быть обязательно кратковременными, чтобы не выгорела катушка первичной обмотки и проскакивала хорошая искра. В таком случае лучше вообще зачищенным торцом провода проводить вдоль клеммы аккумулятора, чтобы шел поток искрения.
Однако иногда второй способ проверки не годится для электронных катушек зажигания
. Искры может не наблюдаться при исправной катушке.
Труднее произвести проверку сдвоенных катушек зажигания. Первичная обмотка у них обычно подключена к разъему. Прозванивать ее мультиметром можно, только зная схему катушки зажигания
. Вторичная обмотка прозванивается между двух высоковольтных выводов. Сопротивление вторичной обмотки может быть немного выше, чем 4 килоОма.
Неисправность индивидуальных катушек зажигания определить, не имея знаний в области радиотехники сложно, так как для проверки необходимо собирать электронную схему.
Однако есть стопроцентный способ найти неисправную катушку. Если двигатель троит, можно последовательно отключать разъемы от катушек зажигания при заведенном двигателе.
Если после отключения катушки обороты двигателя меняются, двигатель начинает двоить, следовательно, искра зажигания в данном цилиндре присутствует. Тогда вновь подключают разъем и переходят к проверке следующей катушки, пока не найдут цилиндр, в котором при отключении разъема, характер работы двигателя не изменяется.
Видео — как ПРАВИЛЬНО проверить катушки зажигания:
Конечно, проще это сделать при помощи компьютерной диагностики. Она может сразу показать код ошибки и расшифровку, например, «пропуск зажигания к цилиндре 3».
Но отсутствие искры в конкретном цилиндре – это еще не повод утверждать, что неисправна катушка. В индивидуальные катушки зажигания встроен добавочный резистор (позиция 8 на приведенной ниже схеме индивидуальной катушки в разрезе).
Обычно его легко достать, сняв резиновый наконечник 9. Далее следует измерить его сопротивление (от 500 Ом до нескольких килоОм). Если он не прозванивается, следует поменять.
Затем катушку зажигания цилиндра с отсутствием искры меняют местами с заведомо исправной катушкой с соседнего цилиндра. Если пропуск зажигания теперь уже будет наблюдаться в соседнем цилиндре, а нерабочий цилиндр заработает, тогда точно проблема в катушке зажигания.
Видео — как вычислить неисправную катушку зажигания:
Обычно в первую очередь выходит из строя встроенный коммутатор, сама высоковольтная катушка исправна, но приходится менять все целиком. Есть мастера, которые перепаивают выходной транзистор во встроенном коммутаторе, но опыт показывает, что восстановленные индивидуальные катушки работают недолго
Советы по эксплуатации и проверке
Чтобы катушки зажигания проработали как можно дольше, рекомендуем такие несложные правила эксплуатации.
- Следите за состоянием электросети и всех ее элементов. «Убить» катушку может и старый аккумулятор, и некачественные высоковольтные провода, и даже программный сбой ЭБУ.
- Не экономьте на свечах зажигания. В конструкции «катушка на свече» есть риск прорыва выхлопных газов через свечной колодец. В дешевых свечах уплотнение менее качественное, а значит, есть риск получить раскаленные выхлопные газы прямо внутрь катушки зажигания.
- Проверить работоспособность ее можно с помощью мультиметра. Для этого нужно сначала замерить сопротивление первичной обмотки, подключив щупы к низковольтным клеммам. Стандартное сопротивление 0,4-3 Ом. Если больше или стремится к бесконечности – в обмотке обрыв, если меньше (стремится к нулю) – короткое замыкание.
- Для проверки вторичной обмотки тестер нужно выставить на измерение до 2 тыс. кОм, щупы установить на высоковольтную и плюсовую клеммы и замерить сопротивление. Показатели должны быть 5-10 кОм, возможно больше или меньше, но в разумных пределах. Так же, как и в предыдущем случае, бесконечность означает обрыв провода в обмотке, ноль – короткое замыкание.
- При подозрении на пробой изоляции (есть утечки тока, которые чувствуются как удары током от кузова автомобиля) можно измерить сопротивление на корпусе. Один щуп мультиметра на высоковольтную клемму, второй на корпус. Вот тут как раз должно быть сопротивление, стремящееся к бесконечности. Другой показатель четко говорит о повреждении оболочки катушки.
Покупая катушку зажигания, многие автовладельцы недоумевают: цены на оригинальные (ОЕМ), неоригинальные от качественных брендов и бюджетные катушки могут отличаться в десятки раз. И это не «доплата за бренд», как обычно думают покупатели. По итогу, устройство от качественного бренда будет надежно работать и не беспокоить лишний раз. А от образца бюджетного уровня сложно ожидать долгих лет службы. Как правило, самые дешевые образцы ставят на автомобиль перед продажей, чтобы он некоторое время поездил (хотя бы до ближайшего нотариуса).
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
Работа катушки в общей схеме системы зажигания
Подробно об устройстве и разновидностях систем зажигания автомобиля рассказывается в отдельном обзоре. Но если коротко, то в схеме СЗ катушка будет работать по следующему принципу.
Низковольтные контакты подсоединяются к низковольтной проводке, идущей от аккумулятора. Чтобы батарея не разряжалась в процессе работы КЗ, низковольтный участок схемы нужно сдвоить с генератором, поэтому проводка собирается в один жгут на плюс и один жгут на минус (попутно во время работы ДВС батарея подзаряжается).
1) генератор, 2) выключатель зажигания, 3) распределитель, 4) прерыватель, 5) свечи зажигания, 6) катушка зажигания, 7) АКБ
Заключение
Обратите внимание, что если будет установлен факт обрыва обмотки, ремонту он не подлежит и ему потребуется только замена. Модуль зажигания в современных автомобилях отвечает за выработку импульсов высокого напряжения
Как и всем компонентам автомобиля, этим устройствам свойственен выход их строя и тогда может потребоваться ремонт или замена устройства. Перед тем, как приступить к этим действиям необходимо точно диагностировать проблему
Модуль зажигания в современных автомобилях отвечает за выработку импульсов высокого напряжения. Как и всем компонентам автомобиля, этим устройствам свойственен выход их строя и тогда может потребоваться ремонт или замена устройства. Перед тем, как приступить к этим действиям необходимо точно диагностировать проблему.
Модуль зажигания конструктивно состоит из двух катушек, в которых ток поочередно перенаправляется с одной на другую. За работу модуля отвечает система электронного блока управления. Кроме этого ЭБУ отвечает за сбор и анализ данных ее работы.
Импульс, генерируемый модулем зажигания Нива Шевроле выходит из четырех гнезд, к каждому из которых подключены высоковольтные провода для передачи тока к свечам зажигания.
Импульсы генерируются парно, обеспечивая подачу тока одновременно к 1 и 4 клемме, затем к 2 и 3-й. Это сделано специально, чтобы соответствовать работе определенной работе цилиндров.