Меню Закрыть

Напряжение катушки зажигания: Советы по устранению неисправностей системы зажигания для максимального продления срока ее службы

Содержание

Советы по устранению неисправностей системы зажигания для максимального продления срока ее службы

15 мая 2017 | статья

Компания DENSO рассказывает о ключевом факторе эффективного сгорания и способах точного диагностирования неисправностей системы зажигания

Для обеспечения эффективного сгорания топливовоздушной смеси в современных двигателях с высоким КПД и низким уровнем выбросов требуется стабильная и высокая выходная мощность зажигания.

Высокое напряжение, необходимое для зажигания, обеспечивается катушкой зажигания, то есть трансформатором, который имеет первичную и вторичную обмотки, расположенные на железном сердечнике.

Основное назначение катушки зажигания — преобразование низкого напряжения аккумуляторной батареи автомобиля в тысячи вольт, поступающих на свечу зажигания для создания искры. Свечи зажигания воспламеняют топливовоздушную смесь в камере сгорания. 

Иногда катушки зажигания выходят из строя до истечения их обычного срока службы в результате износа или повреждения. Причиной отказа может быть перегрев, вызванный внутренними короткими замыканиями, вибрация, низкий заряд аккумуляторной батареи, неисправные провода высокого напряжения и механическое повреждение. 

 

Существует несколько признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:

•           отсутствие зажигания: отсутствие зажигания по причине того, что искра не образуется;

•           двигатель глохнет: двигатель глохнет, однако можно выполнить его повторный пуск;

•           плохая динамика: медленный разгон автомобиля или пропуски зажигания в двигателе.

При этом имеется множество способов эффективного использования катушек зажигания и увеличения срока их службы. Например, простая проверка правильности соединения катушки зажигания со свечой зажигания — неправильная установка может стать причиной повреждения свечи зажигания.

При возникновении проблем с зажиганием в автомобиле с электронной системой зажигания скорее всего загорится контрольная лампа неисправности двигателя и будет зарегистрирован диагностический код неисправности (DTC). Однако это может быть связано с неисправностью другой системы. Сначала следует убедиться в отсутствии механических повреждений, например, трещин или нагара на корпусе катушки зажигания. Также следует проверить свечи и провода на предмет коррозии и износа, измерить напряжение аккумуляторной батареи в системе зажигания и убедиться в отсутствии следов попадания воды и масла.

Ранее использовались распределительные системы зажигания, в которых высокое напряжение от катушки зажигания распределялось между свечами зажигания с помощью распределителя и проводов высокого напряжения. В современных двигателях применяются системы зажигания без распределителя (DLI), которые также называются системами непосредственного зажигания (DIS). Они обеспечивают подачу высокого напряжения непосредственно от катушек зажигания к свечам.

В двигателях, оснащенных электронной системой зажигания DLI, высокое напряжение создается с помощью катушек стержневого типа, которые установлены непосредственно на свечах зажигания, по одной на каждый цилиндр.

 

Катушка зажигания стержневого типа представляет собой трансформатор, состоящий из следующих компонентов:

•           первичная обмотка, которая преобразует электрическую энергию в магнитную;

•           сердечник, который является магнитным контуром для накопления магнитной энергии;

•           вторичная обмотка, которая преобразует изменения магнитного потока в электрическую энергию с высоким напряжением.

Свечи зажигания

Свечи зажигания — это важнейшие компоненты, играющие основную роль в процессе зажигания и оказывающие сильнейшее влияние на эффективность двигателя.

Когда высокое напряжение, созданное системой зажигания, подается на центральный и заземляющий электроды свечи зажигания, происходит пробой сопротивления между электродами, начинает протекать ток разряда, и образуется электрическая искра. Энергия искры воспламеняет сжатую топливовоздушную смесь.

Этот разряд, происходящий за предельное короткое время (около 1/1000 секунды), является чрезвычайно сложным процессом. Задача свечи зажигания заключается в стабильном образовании мощной искры между электродами в точно заданное время для запуска процесса сгорания топливовоздушной смеси.

Использование иридиевых свечей зажигания позволяет увеличить мощность и крутящий момент двигателя.

Благодаря исключительной воспламеняющей способности сверхтонких электродов (0,4 мм) иридиевых свечей зажигания DENSO увеличивается эффективность сгорания, что приводит к сокращению выбросов вредных веществ. Кроме того, улучшается топливная экономичность и увеличивается запас хода, что станет отличным подспорьем для автовладельцев, практикующих поездки на большие расстояния. 

Назад

Просто о сложном. Сложно о простом.

Катушка Румкорфа.

 

Основным элементом катушки зажигания является катушка индуктивности, которую запатентовал в 1851 году немецкий ученый Г.Румкорф. Катушка состояла из железного сердечника, первичной и вторичной обмотки из медной металлической проволоки.

 

 

В 1863 году на двухтактном атмосферном двигателе внутреннего сгорания немецкого инженера Николауса Аугуста Отто топливную смесь поджигало открытое пламя. Открытое пламя было основной зажигательной технологией до 1884 года. Чуть позже использовались калильные трубки — электронагревательные элементы, которые перед запуском двигателя нагревали от паяльной лампы. При работе двигателя трубки воспламеняли горючее, которое впрыскивалось в сжатый поршнем воздух.

 

В 1884 году британский инженер Эдвард Батлер изобрел свечу зажигания, катушку зажигания и зажигание от магнето.

 

Зажигание от магнето.

 

В 1897 году Роберт Бош первым установил двигатель с зажиганием от магнето высокого напряжения. Магнето состоит из магнита и обмоток низкого и высокого напряжения. Магнит вращается коленчатым валом бензинового двигателя. Вращение магнита создает в неподвижных обмотках электродвижущую силу, а между электродами свечи зажигания происходит пробой.

 

 

Сегодня магнето используется в двигателях мопедов и бензопил.

 

1910

 

В 1910 году появились надежные и емкие аккумулятора, и Кадиллак представил систему зажигания от аккумулятора. Систему разработал американский инженер и предприниматель Чарльз Кеттеринг. Она состояла из катушки зажигания, переключателя, распределителя, конденсатора и нескольких свечей зажигания. Переключатель прерывал подачу тока на первичную обмотку, при этом в ней исчезало магнитное поле. Исчезающее магнитное поле порождало электродвижущую силу в вторичной катушке. Катушка трансформировала небольшое входное напряжение в высокое выходное (около 20 кВ), и распределитель направлял импульс к нужной свече.

 

До середины 70-х гг.

До середины 70-х системы зажигания использовали установку механических контактных прерывателей. Прерыватели замыкали и размыкали цепь, и тем самым создавали и разрывали электрическое напряжение. Каждый раз когда открывались прерыватели, создавалась искра в катушке зажигания. Искра перемещалась к каждой свече зажигания через распределительную крышку, ротор и провод свечи зажигания. Распределитель дважды принимал участие в создании искры. Он соединялся с распределительным валом, который вращал распределительный кулачок. Кулачок вращался и открывал или закрывал нужные прерыватели. Вторым действием распределитель с помощью ротора направлял высоковольтное напряжение от катушки к свече зажигания каждого цилиндра.

 

После 70-х гг.

С середины 70-х системы зажигания использовали сенсоры, такие как приемная катушка и редуктор (триггерное колесо), чтобы отправить сигнал электронному модулю, которые включает и выключает первичный заземляющий контур катушки зажигания. Поджигание распределителя (англ. distributor ignition — DI) – термин, который ввело Сообщество автомобильных инженеров (SAE) для системы зажигания, использующую распределитель. Системы зажигания, в которые не входит распределитель, SAE называет

системами с электронным зажиганием (electronic ignition — EI).

 

Типы электронного зажигания:

 

1. Система отработанных газов. Использует одну катушку зажигания для двух цилиндров.

 

2. Система катушка-к-свече (coil-on-plug). Для каждого цилиндра используется своя катушка зажигания, расположенная рядом со свечей зажигания.

 

MLab.org.ua — Анализ осциллограмм вторичного напряжения

Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смеси в точно установленный момент времени. В двигателях с искровым зажиганием это достигается за счет электрической искры, т.е. электроискрового разряда, создаваемого между электродами свечи зажигания. Пропуски зажигания приводят к догоранию смеси в каталитическом нейтрализаторе, происходит уменьшение мощности и топливной экономичности, увеличивается степень износа элементов двигателя и содержание вредных компонентов в выбросе.

Основными требованиями к системе зажигания являются:

  1. Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
  2. Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
  3. Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
  4. Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования). Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:
    — трудность или невозможность запуска двигателя;
    — неравномерность работы двигателя — «троение» или прекращение работы двигателя — при пропусках искрообразования в одном или нескольких цилиндрах;
    — детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая очень быстрый износ двигателя;
    — нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.

Важно!
Во избежание поражения электрическим током и предотвращения несчастных случаев всегда производите замену элементов системы зажигания и подключение датчиков и щупов только при заглушенном двигателе.
Диагностику системы зажигания целесообразно проводить под нагрузкой, обеспечивая максимально возможное напряжение пробоя искрового промежутка между электродами свечи. При малых нагрузках напряжение пробоя обычно не превышает 10 кВ, а при повышенных нагрузках, вследствие увеличения давления в цилиндре, напряжение пробоя значительно возрастает, и достигает нескольких 10 кВ, в результате чего проявляется большинство дефектов изоляции катушки зажигания, проводов, колпачков, свечей.

Режимами повышенной нагрузки являются пуск двигателя, резкое открытие дроссельной заслонки и работа двигателя на низких оборотах под максимальной нагрузкой. В этих режимах наполнение цилиндра топливовоздушной смесью близко к максимальному, искрообразование происходит тогда, когда поршень находится вблизи верхней мертвой точки. Следовательно, в этот момент давление газов внутри цилиндра приближается к максимально возможному.

Импульс зажигания

Осциллограмма напряжения вторичной цепи исправной системы зажигания

На осциллограмме можно выделить 4 основных фазы: накопление энергии, момент пробоя, горение искры, затухающие колебания.

Время накопление энергии (заряда катушки) – интервал времени от замыкания катушки на землю и начала протекания через нее тока до искрового разряда обусловленного ЭДС самоиндукции катушки после разрыва цепи. Переходной процесс указывает на окончание эффективного заряда катушки (момент насыщения, ограничение тока заряда), после которого происходит бесполезный нагрев катушки током заряда – катушка больше не запасает энергии.

В некоторых случаях момент пробоя наступает немного раньше переходного процесса, это не считается неисправностью.


Незначительный недозаряд катушки зажигания. Норма

Если время заряда катушки заметно уменьшено, то это свидетельствует о неисправности, приводящей к уменьшению энергии, запасенной в катушке, а следовательно, к сокращению времени горения искры. Недостаток энергии может привести к пропускам зажигания при больших нагрузках, так как напряжение на вторичной обмотке катушки не будет достигать напряжения пробоя воздушного зазора свечи.


Значительный недозаряд катушки зажигания. Неисправность

Пробой возникает при размыкании первичной цепи катушки зажигания. При этом в ней возникает напряжение самоиндукции, которое приводит к быстрому нарастанию напряжения во вторичной обмотке. Напряжение увеличивается до тех пор, пока не превысит напряжение пробоя свечного зазора. Длительность пробоя составляет порядка 10-20 мкс. Напряжение пробоя зависит от промежутка между электродами свечи и от диэлектрических свойств среды, которая этот промежуток заполняет. При атмосферном давлении сухой воздух «пробивается» при напряжении около 30 кВ/см. При повышении давления и уменьшении содержания топлива в смеси напряжение пробоя растет.

Следующий участок – горение искры, свидетельствует о протекании постоянного тока в зазоре свечи. Напряжение горения составляет порядка 1-2 кВ. Время горения для всех цилиндров должно быть одинаковым и составляет от 1-1,5 мс до 2-2,5 мс, в зависимости от типа системы.

Энергия, запасенная в катушке расходуется на пробивание искрового зазора свечи и на поддержание горения искры. Чем выше пробивное напряжение, тем меньше длительность горения искры, а следовательно, ниже вероятность поджигания топлива. И наоборот: при низком напряжении пробоя время горения увеличивается, но это свидетельствует об уменьшенном зазоре в свече и снижении взаимодействия искры с топливной смесью, что также приводит к снижению вероятности поджигания топлива.

Типичные неисправности системы зажигания
Примечание!
Неисправность ВВ проводов, свечей и свечных колпачков будет проявляться в тех цилиндрах, к которым эти элементы относятся. Следовательно, неисправность свечи, свечного колпачка, ВВ провода повлияет на работу соответствующих им цилиндров, а неисправность центрального провода или катушки зажигания в классической системе зажигания повлияет на работу всех цилиндров.
Увеличенный свечной зазор


Увеличенный свечной зазор. Неисправность

На холостом ходу данная осциллограмма свидетельствует об увеличенном зазоре в свече. Требуемое напряжение пробоя увеличивается. Большая часть энергии будет тратиться на генерацию завышенного пробивного напряжения. Это приводит к значительному уменьшению продолжительности горения искрового разряда, уменьшению надежности воспламенения топливовоздушной смеси.

При работе двигателя под высокой нагрузкой, увеличенный искровой промежуток между электродами свечи зажигания может стать причиной пробоя недостаточно прочной или поврежденной высоковольтной изоляции элементов системы зажигания. В таком случае, искрообразование будет происходить вне камеры сгорания, что исключает вероятность надежного искрообразования.

Режим повышенной нагрузки


Режим повышенной нагрузки. Норма

Если данная осциллограмма наблюдается при работе двигателя под высокой нагрузкой, то это свидетельствует о нормальной работе системы зажигания. На участке горения искры можно наблюдать множественные «срывы» напряжения горения искры в виде «пилы», возникающие вследствие «сдувания» искры вихревыми и турбулентными потоками газов внутри камеры сгорания. Объясняется это тем, что при открытии дроссельной заслонки в цилиндр поступает больше воздуха, а из-за увеличения скорости поршня и давления в результате процесса горения, необходимо все большее напряжение для поддержания протекания тока.

Вследствие увеличения значения напряжения пробоя и среднего значения напряжения горения искры при работе двигателя под высокой нагрузкой, продолжительность горения искрового разряда уменьшается.

Режим повышенной нагрузки, пробой изоляции
Если при нагрузке на двигатель форма напряжения горения такая же как и на холостом ходе, то это свидетельствует о пробое изоляции за пределами камеры сгорания. Но при этом, в сравнении с работой двигателя на холостом ходу, несколько увеличиваются напряжение пробоя, напряжение горения искры и незначительно уменьшается время горения искры.


Режим повышенной нагрузки. Неисправность

Наиболее часто встречающимися пробоями высоковольтной изоляции элементов системы зажигания вне камеры сгорания являются пробой:

  1. между высоковольтным выводом катушки зажигания и одним из выводов первичной обмотки катушки или «массой»;
  2. между высоковольтным проводом и корпусом двигателя;
  3. между крышкой распределителя зажигания и корпусом распределителя;
  4. между «бегунком» распределителя зажигания и валом распределителя зажигания;
  5. свечного колпачка, между наконечником высоковольтного провода и корпусом двигателя;
  6. поверхностный пробой керамического изолятора свечи зажигания (стекание заряда по поверхности изолятора) вследствие отложения на изоляторе токопроводящих загрязнений;
  7. поверхностный пробой внутренней поверхности свечного колпачка (стекание заряда по внутренней поверхности изолятора) вследствие отложения на колпачке токопроводящих загрязнений;
  8. внутри керамического изолятора свечи зажигания между центральным проводником и ее корпусом, вследствие образования в изоляторе трещины.

Заниженная компрессия, уменьшение свечного зазора
Существенное снижение компрессии в каком либо цилиндре двигателя приводит к тому, что в момент искрообразования, давление газов в камере сгорания оказывается заниженным. Следовательно, для пробоя искрового промежутка требуется меньшее напряжение. Форма импульса зажигания при этом практически не изменяется, но снижается пробивное напряжение.


Заниженная компрессия или уменьшение свечного зазора. Неисправность

Похожая осциллограмма также может свидетельствовать об уменьшении зазора между электродами свечи зажигания, что затрудняет взаимодействие искрового разряда с топливовоздушной смесью, и, соответственно, снижает вероятность ее воспламенения.

Уменьшен свечной зазор, нагрузка на двигатель
Разница между пробивными напряжениями, подводимыми к исправным свечам зажигания и к свече с уменьшенным искровым промежутком становится более существенной при работе двигателя под высокой нагрузкой. При такой неисправности, при переходе с режима холостого хода на режим повышенной мощности увеличение напряжения пробоя не наблюдается либо наблюдается незначительно.


Уменьшенный свечной зазор, нагрузка на двигатель. Неисправность

Форма участка горения искрового разряда при этом отличается не существенно, может наблюдаться лишь незначительное увеличение продолжительности горения искрового разряда.

Загрязнение изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания
При отсутствии резкого падения напряжения в конце горения можно сделать вывод, что изолятор свечи покрылся слоем проводника, что приводит к утечке тока и потере энергии горения искры. Напряжение пробоя при этом может несколько снизиться. Значение напряжения горения искры в первоначальный момент практически достигает значения напряжения пробоя, а к концу горения искры может снизиться до очень малой величины.


Загрязнение изолятора свечи. Неисправность

Количество затухающих колебаний может заметно уменьшиться, либо затухающие колебания могут вовсе отсутствовать. Зачастую, неисправность проявляется непостоянно, то есть, поверхностные токи могут чередоваться с нормальным искрообразованием между электродами свечи зажигания.

Загрязнение свечных электродов
Загрязнение поверхности электродов наблюдается в зашумленном сигнале искры, незначительном увеличении напряжения, а также уменьшении времени горения искры.


Загрязнение свечных электродов. Неисправность

Поверхность электродов и керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания может загрязняться вследствие отложения сажи, масла, остатков присадок к топливу и от присадок к маслу (отложения соединений свинца, соединений железа и пр.). В таких случаях цвет керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания определенным образом изменяется.

Высокое сопротивление ВВ провода
При такой неисправности создается дополнительное падение напряжения на сопротивлении ВВ провода при протекании по нему тока. Падение напряжения на сопротивлении высоковольтного провода максимально в начале горения искры, и постепенно уменьшается. Это приводит к уменьшению времени горения и энергии искры. Напряжение пробоя от величины сопротивления высоковольтного провода не зависит, так как величина искрового промежутка практически не изменяется.


Высокое сопротивление ВВ провода

Сопротивление высоковольтного провода может быть увеличенным вследствие окисления его контактов, старения или выгорания проводящего слоя высоковольтного провода либо вследствие применения слишком длинного высоковольтного провода.

Обрыв высоковольтного провода
Напряжение пробоя может достигать максимального напряжения катушки. При этом вся энергия, накопленная в катушке, расходуется за пределами цилиндра, следовательно, не приводит к поджиганию смеси.


Обрыв ВВ провода

В критических случаях обрыв высоковольтного провода может привести к полному прекращению искрообразования между электродами свечи зажигания. Продолжительная работа двигателя с неисправными ВВ проводами может привести к пробою высоковольтной изоляции элементов системы зажигания, выходу из строя катушки зажигания.

Отсутствие затухающих колебаний
При слабом проявлении либо отсутствии затухающих колебаний в конце фазы горения искры можно сделать вывод о неисправности конденсатора (для классической системы зажигания) или катушки зажигания. Индуктивность катушки и емкость конденсатора образуют колебательный контур. Скорость затухания колебаний зависит от добротности колебательного контура. Если есть пробой изоляции конденсатора, короткозамкнутые витки либо межвитковой пробой в катушке, то добротность контура значительно падает, что и приводит к отсутствию колебаний.


Неисправность катушки зажигания

Конденсатор присутствует только в классической системе зажигания. В системах, управляемых электроникой, конденсатор не применяется. В этих системах в качестве емкости колебательного контура выступает межвитковая емкость катушки.

Паразитный искровой разряд между витками катушки зажигания отбирает часть энергии у полезного разряда в искровом зазоре свечи зажигания. С увеличением нагрузки на двигатель, доля отбираемой энергии искрового разряда увеличивается. Кроме того, существенно снижается и максимально возможное выходное напряжение, развиваемое катушкой зажигания.

Наличие пробоя межвитковой изоляции обмоток катушки зажигания, не сказывается на работе двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках, но приводит к неработоспособности катушки зажигания при работе двигателя под высокой нагрузкой и создает трудности при пуске двигателя.

Примечание!
Катушка зажигания с межвитковым пробоем генерирует ВВ импульсы, напоминающие по форме импульсы при загрязнении поверхности керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания или импульсы при пробое высоковольтной изоляции элемента системы зажигания вне камеры сгорания. Поэтому, в данном случае необходимо провести дополнительные проверки.
Автор: Евгений Куришко

Система зажигания

Теория
Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смеси в точно установленный момент времени. В двигателях с искровым зажиганием это достигается за счет электрической искры, т.е. электроискрового разряда, создаваемого между электродами свечи зажигания. Пропуски зажигания приводят к догоранию смеси в каталитическом нейтрализаторе, происходит уменьшение мощности и топливной экономичности, увеличивается степень износа элементов двигателя и содержание вредных компонентов в выбросе.

Основными требованиями к системе зажигания являются:

  1. Обеспечение искры в нужном цилиндре (находящемся в такте сжатия) в соответствии с порядком работы цилиндров.
  2. Своевременность момента зажигания. Искра должна происходить в определенный момент (момент зажигания) в соответствии с оптимальным при текущих условиях работы двигателя углом опережения зажигания, который зависит, прежде всего, от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
  3. Достаточная энергия искры. Количество энергии, необходимой для надежного воспламенения рабочей смеси, зависит от состава, плотности и температуры рабочей смеси.
  4. Общим условием для системы зажигания является ее надежность (обеспечение непрерывности искрообразования). Неисправность системы зажигания вызывает неполадки как при запуске, так и при работе двигателя:
    — трудность или невозможность запуска двигателя;
    — неравномерность работы двигателя — «троение» или прекращение работы двигателя — при пропусках искрообразования в одном или нескольких цилиндрах;
    — детонация, связанная с неверным моментом зажигания и вызывающая очень быстрый износ двигателя;
    — нарушение работы других электронных систем за счет высокого уровня электромагнитных помех и пр.

Важно!
Во избежание поражения электрическим током и предотвращения несчастных случаев всегда производите замену элементов системы зажигания и подключение датчиков и щупов только при заглушенном двигателе.
Диагностику системы зажигания целесообразно проводить под нагрузкой, обеспечивая максимально возможное напряжение пробоя искрового промежутка между электродами свечи. При малых нагрузках напряжение пробоя обычно не превышает 10 кВ, а при повышенных нагрузках, вследствие увеличения давления в цилиндре, напряжение пробоя значительно возрастает, и достигает нескольких 10 кВ, в результате чего проявляется большинство дефектов изоляции катушки зажигания, проводов, колпачков, свечей.

Режимами повышенной нагрузки являются пуск двигателя, резкое открытие дроссельной заслонки и работа двигателя на низких оборотах под максимальной нагрузкой. В этих режимах наполнение цилиндра топливовоздушной смесью близко к максимальному, искрообразование происходит тогда, когда поршень находится вблизи верхней мертвой точки. Следовательно, в этот момент давление газов внутри цилиндра приближается к максимально возможному.

Импульс зажигания

Осциллограмма напряжения вторичной цепи исправной системы зажигания

На осциллограмме можно выделить 4 основных фазы: накопление энергии, момент пробоя, горение искры, затухающие колебания.

Время накопление энергии (заряда катушки) – интервал времени от замыкания катушки на землю и начала протекания через нее тока до искрового разряда обусловленного ЭДС самоиндукции катушки после разрыва цепи. Переходной процесс указывает на окончание эффективного заряда катушки (момент насыщения, ограничение тока заряда), после которого происходит бесполезный нагрев катушки током заряда – катушка больше не запасает энергии.

В некоторых случаях момент пробоя наступает немного раньше переходного процесса, это не считается неисправностью.


Незначительный недозаряд катушки зажигания. Норма

Если время заряда катушки заметно уменьшено, то это свидетельствует о неисправности, приводящей к уменьшению энергии, запасенной в катушке, а следовательно, к сокращению времени горения искры. Недостаток энергии может привести к пропускам зажигания при больших нагрузках, так как напряжение на вторичной обмотке катушки не будет достигать напряжения пробоя воздушного зазора свечи.


Значительный недозаряд катушки зажигания. Неисправность

Пробой возникает при размыкании первичной цепи катушки зажигания. При этом в ней возникает напряжение самоиндукции, которое приводит к быстрому нарастанию напряжения во вторичной обмотке. Напряжение увеличивается до тех пор, пока не превысит напряжение пробоя свечного зазора. Длительность пробоя составляет порядка 10-20 мкс. Напряжение пробоя зависит от промежутка между электродами свечи и от диэлектрических свойств среды, которая этот промежуток заполняет. При атмосферном давлении сухой воздух «пробивается» при напряжении около 30 кВ/см. При повышении давления и уменьшении содержания топлива в смеси напряжение пробоя растет.

Следующий участок – горение искры, свидетельствует о протекании постоянного тока в зазоре свечи. Напряжение горения составляет порядка 1-2 кВ. Время горения для всех цилиндров должно быть одинаковым и составляет от 1-1,5 мс до 2-2,5 мс, в зависимости от типа системы.

Энергия, запасенная в катушке расходуется на пробивание искрового зазора свечи и на поддержание горения искры. Чем выше пробивное напряжение, тем меньше длительность горения искры, а следовательно, ниже вероятность поджигания топлива. И наоборот: при низком напряжении пробоя время горения увеличивается, но это свидетельствует об уменьшенном зазоре в свече и снижении взаимодействия искры с топливной смесью, что также приводит к снижению вероятности поджигания топлива.

Типичные неисправности системы зажигания
Примечание!
Неисправность ВВ проводов, свечей и свечных колпачков будет проявляться в тех цилиндрах, к которым эти элементы относятся. Следовательно, неисправность свечи, свечного колпачка, ВВ провода повлияет на работу соответствующих им цилиндров, а неисправность центрального провода или катушки зажигания в классической системе зажигания повлияет на работу всех цилиндров.
Увеличенный свечной зазор


Увеличенный свечной зазор. Неисправность

На холостом ходу данная осциллограмма свидетельствует об увеличенном зазоре в свече. Требуемое напряжение пробоя увеличивается. Большая часть энергии будет тратиться на генерацию завышенного пробивного напряжения. Это приводит к значительному уменьшению продолжительности горения искрового разряда, уменьшению надежности воспламенения топливовоздушной смеси.

При работе двигателя под высокой нагрузкой, увеличенный искровой промежуток между электродами свечи зажигания может стать причиной пробоя недостаточно прочной или поврежденной высоковольтной изоляции элементов системы зажигания. В таком случае, искрообразование будет происходить вне камеры сгорания, что исключает вероятность надежного искрообразования.

Режим повышенной нагрузки


Режим повышенной нагрузки. Норма

Если данная осциллограмма наблюдается при работе двигателя под высокой нагрузкой, то это свидетельствует о нормальной работе системы зажигания. На участке горения искры можно наблюдать множественные «срывы» напряжения горения искры в виде «пилы», возникающие вследствие «сдувания» искры вихревыми и турбулентными потоками газов внутри камеры сгорания. Объясняется это тем, что при открытии дроссельной заслонки в цилиндр поступает больше воздуха, а из-за увеличения скорости поршня и давления в результате процесса горения, необходимо все большее напряжение для поддержания протекания тока.

Вследствие увеличения значения напряжения пробоя и среднего значения напряжения горения искры при работе двигателя под высокой нагрузкой, продолжительность горения искрового разряда уменьшается.

Режим повышенной нагрузки, пробой изоляции
Если при нагрузке на двигатель форма напряжения горения такая же как и на холостом ходе, то это свидетельствует о пробое изоляции за пределами камеры сгорания. Но при этом, в сравнении с работой двигателя на холостом ходу, несколько увеличиваются напряжение пробоя, напряжение горения искры и незначительно уменьшается время горения искры.


Режим повышенной нагрузки. Неисправность

Наиболее часто встречающимися пробоями высоковольтной изоляции элементов системы зажигания вне камеры сгорания являются пробой:

  1. между высоковольтным выводом катушки зажигания и одним из выводов первичной обмотки катушки или «массой»;
  2. между высоковольтным проводом и корпусом двигателя;
  3. между крышкой распределителя зажигания и корпусом распределителя;
  4. между «бегунком» распределителя зажигания и валом распределителя зажигания;
  5. свечного колпачка, между наконечником высоковольтного провода и корпусом двигателя;
  6. поверхностный пробой керамического изолятора свечи зажигания (стекание заряда по поверхности изолятора) вследствие отложения на изоляторе токопроводящих загрязнений;
  7. поверхностный пробой внутренней поверхности свечного колпачка (стекание заряда по внутренней поверхности изолятора) вследствие отложения на колпачке токопроводящих загрязнений;
  8. внутри керамического изолятора свечи зажигания между центральным проводником и ее корпусом, вследствие образования в изоляторе трещины.

Заниженная компрессия, уменьшение свечного зазора
Существенное снижение компрессии в каком либо цилиндре двигателя приводит к тому, что в момент искрообразования, давление газов в камере сгорания оказывается заниженным. Следовательно, для пробоя искрового промежутка требуется меньшее напряжение. Форма импульса зажигания при этом практически не изменяется, но снижается пробивное напряжение.


Заниженная компрессия или уменьшение свечного зазора. Неисправность

Похожая осциллограмма также может свидетельствовать об уменьшении зазора между электродами свечи зажигания, что затрудняет взаимодействие искрового разряда с топливовоздушной смесью, и, соответственно, снижает вероятность ее воспламенения.

Уменьшен свечной зазор, нагрузка на двигатель
Разница между пробивными напряжениями, подводимыми к исправным свечам зажигания и к свече с уменьшенным искровым промежутком становится более существенной при работе двигателя под высокой нагрузкой. При такой неисправности, при переходе с режима холостого хода на режим повышенной мощности увеличение напряжения пробоя не наблюдается либо наблюдается незначительно.


Уменьшенный свечной зазор, нагрузка на двигатель. Неисправность

Форма участка горения искрового разряда при этом отличается не существенно, может наблюдаться лишь незначительное увеличение продолжительности горения искрового разряда.

Загрязнение изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания
При отсутствии резкого падения напряжения в конце горения можно сделать вывод, что изолятор свечи покрылся слоем проводника, что приводит к утечке тока и потере энергии горения искры. Напряжение пробоя при этом может несколько снизиться. Значение напряжения горения искры в первоначальный момент практически достигает значения напряжения пробоя, а к концу горения искры может снизиться до очень малой величины.


Загрязнение изолятора свечи. Неисправность

Количество затухающих колебаний может заметно уменьшиться, либо затухающие колебания могут вовсе отсутствовать. Зачастую, неисправность проявляется непостоянно, то есть, поверхностные токи могут чередоваться с нормальным искрообразованием между электродами свечи зажигания.

Загрязнение свечных электродов
Загрязнение поверхности электродов наблюдается в зашумленном сигнале искры, незначительном увеличении напряжения, а также уменьшении времени горения искры.


Загрязнение свечных электродов. Неисправность

Поверхность электродов и керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания может загрязняться вследствие отложения сажи, масла, остатков присадок к топливу и от присадок к маслу (отложения соединений свинца, соединений железа и пр.). В таких случаях цвет керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания определенным образом изменяется.

Высокое сопротивление ВВ провода
При такой неисправности создается дополнительное падение напряжения на сопротивлении ВВ провода при протекании по нему тока. Падение напряжения на сопротивлении высоковольтного провода максимально в начале горения искры, и постепенно уменьшается. Это приводит к уменьшению времени горения и энергии искры. Напряжение пробоя от величины сопротивления высоковольтного провода не зависит, так как величина искрового промежутка практически не изменяется.


Высокое сопротивление ВВ провода

Сопротивление высоковольтного провода может быть увеличенным вследствие окисления его контактов, старения или выгорания проводящего слоя высоковольтного провода либо вследствие применения слишком длинного высоковольтного провода.

Обрыв высоковольтного провода
Напряжение пробоя может достигать максимального напряжения катушки. При этом вся энергия, накопленная в катушке, расходуется за пределами цилиндра, следовательно, не приводит к поджиганию смеси.


Обрыв ВВ провода

В критических случаях обрыв высоковольтного провода может привести к полному прекращению искрообразования между электродами свечи зажигания. Продолжительная работа двигателя с неисправными ВВ проводами может привести к пробою высоковольтной изоляции элементов системы зажигания, выходу из строя катушки зажигания.

Отсутствие затухающих колебаний
При слабом проявлении либо отсутствии затухающих колебаний в конце фазы горения искры можно сделать вывод о неисправности конденсатора (для классической системы зажигания) или катушки зажигания. Индуктивность катушки и емкость конденсатора образуют колебательный контур. Скорость затухания колебаний зависит от добротности колебательного контура. Если есть пробой изоляции конденсатора, короткозамкнутые витки либо межвитковой пробой в катушке, то добротность контура значительно падает, что и приводит к отсутствию колебаний.


Неисправность катушки зажигания

Конденсатор присутствует только в классической системе зажигания. В системах, управляемых электроникой, конденсатор не применяется. В этих системах в качестве емкости колебательного контура выступает межвитковая емкость катушки.

Паразитный искровой разряд между витками катушки зажигания отбирает часть энергии у полезного разряда в искровом зазоре свечи зажигания. С увеличением нагрузки на двигатель, доля отбираемой энергии искрового разряда увеличивается. Кроме того, существенно снижается и максимально возможное выходное напряжение, развиваемое катушкой зажигания.

Наличие пробоя межвитковой изоляции обмоток катушки зажигания, не сказывается на работе двигателя на холостом ходу и при малых нагрузках, но приводит к неработоспособности катушки зажигания при работе двигателя под высокой нагрузкой и создает трудности при пуске двигателя.

Примечание!
Катушка зажигания с межвитковым пробоем генерирует ВВ импульсы, напоминающие по форме импульсы при загрязнении поверхности керамического изолятора свечи зажигания со стороны камеры сгорания или импульсы при пробое высоковольтной изоляции элемента системы зажигания вне камеры сгорания. Поэтому, в данном случае необходимо провести дополнительные проверки.
Автор: Евгений Куришко

АВТОРЕМОНТ. Ремонт и техническая эксплуатация автомобилей

ВАЗ 2104, ВАЗ 2105

двигатели 1.2 1.3 1.5 л.

 

ВАЗ 2106

двигатели 1.3 1.5 1.6 л.

     
     

ВАЗ 2107

двигатели 1.3 1.5 1.6 1.7 л.

 

ВАЗ 2108, ВАЗ 2109

двигатели 1.1 1.3 1.5 л.

     
     

VW GOLF1,JETTA1

выпуск 1974 — 1983 двигатели бензиновые 1.1 1.3 1.5 1.6 л.

 

VW GOLF2,JETTA2

выпуск 1983 — 1992 двигатели бензиновые 1.1 1.3 1.6 1.8 л. дизельный 1.6 л.

     
     
Причины взрывов и пожаров на инжекторных автомобилях с ГБО
 

Тесты подержанных автомобилей

     

Доработка системы зажигания авто для лучшего пуска двигателя

Самым ответственным моментом при эксплуатации автомобиля является пуск двигателя. Особенно актуален этот вопрос в зимнее время года, когда на улице стоят большие морозы. Все смазочные материалы, в том числе и масло в картере двигателя внутреннего сгорания, теряют вязкость, и создают чрезмерную дополнительную механическую нагрузку на стартер.

Рекомендаций по решению этой проблемы в Интернете представлено великое множество, от подогрева масла в картере двигателя дополнительным нагревателем, до впрыскивания в цилиндры двигателя перед пуском легко воспламеняющихся веществ. Совершенствуются коммутаторы системы зажигания, делают многоискровой режим зажигания, оптимизируют взаимное расположение и форму электродов свечей.

Но все это не дает максимального эффекта по одной простой причине, во время пуска двигателя напряжение бортовой сети автомобиля падает до 9,5 V и соответственно значительно падает величина высокого напряжения на выходе катушки зажигания. Предложенная доработка системы зажигания позволяет устранить этот недостаток.

Принцип работы системы зажигания автомобиля

Рассмотрим часть схемы электрооборудования автомобиля, составляющую систему зажигания. От аккумулятора напряжение положительной полярности, через предохранитель поступает на контакты замка зажигания и реле зажигания.

Когда ключ из замка зажигания автомобиля вынут, все контакты в замке зажигания разомкнуты, и напряжение на систему зажигания не подается. Если ключ вставить в замок зажигания и повернуть его по часовой стрелке на один сектор, контакты в замке зажигания замкнутся и напряжение поступит на обмотку реле зажигания, по обмотке потечет ток, создаст магнитное поле, которое притянет якорь реле.

Контакты реле замкнутся, напряжение питания поступит на низковольтную обмотку катушки зажигания и через нее на коллектор транзистора VT коммутатора. Пока вал двигателя не вращается, на базу транзистора не поступают открывающие импульсы управления, и он закрыт, ток дальше не течет. В применяемых в настоящее время схемах зажигания автомобилей, элементов начерченных синим цветом (диод VD1 и конденсатор С1) нет.

Для пуска двигателя необходимо повернуть ключ в замке зажигания по часовой стрелке еще на один сектор. Стартер начнет вращаться и на коммутатор с датчика вращения поступят управляющие импульсы. Транзистор VT на время 1-2,5 мс откроется и через низковольтную обмотку катушки зажигания пойдет ток. Сердечник катушки начнет намагничиваться, и создаст в высоковольтной обмотке катушки зажигания высокое напряжение. Величина напряжения будет зависеть от соотношения количества витков в катушках.

Для надежной работы двигателя система зажигания должна создавать высокое напряжение с запасом, величиной не менее 25 кВ. Напряжение, при котором происходит пробой (образуется искра) между электродами в свече составляет 14-17 кВ. Таким образом, должен обеспечивается запас по высокому напряжению около 7 кВ, что гарантирует стабильную искру в свечах при любых условиях запуска двигателя.

Величина высокого напряжения


в момент запуска двигателя автомобиля

При работе двигателя, за счет работы генератора, напряжение в бортовой сети автомобиля обычно составляет 14,1±0,2 В. На первичную обмотку катушки зажигания, за вычетом падения напряжения (1,2 В) на транзисторе VT, поступают импульсы величиной 14,1 В-1,2 В=12,9 В. В этом режиме величина импульсов на вторичной обмотке катушки зажигания для образования искры в свечах составляет 27 кВ.

В момент пуска двигателя напряжение на выводах заряженного аккумулятора может снижаться до 9,5 В, если аккумулятор заряжен не полностью, то напряжение может быть и меньше. Тогда с учетом падения напряжения на транзисторе VT, величина напряжения на первичной обмотке катушки составит 9,5 В-1,2 В=8,3 В, это на 35% меньше, чем напряжение при работающем двигателе. При этом величина высокого напряжения тоже уменьшится на 35% и составит 17 кВ. Новая свеча создает искру при напряжении 12-17 кВ. Если установлены свечи с напряжением пробоя 17 кВ, то в таком случае искрообразование может быть нестабильным. Расчеты показали, что даже для нового автомобиля с узлами и деталями системы зажигания, находящимися в исправном состоянии, запаса по высокому напряжению может и не быть.

Что же тогда говорить о системе зажигания автомобиля, находящегося в эксплуатации не один год. Происходит старение изоляции свечей и выгорание ее электродов. В высоковольтных проводах и катушке зажигания тоже происходит старение изоляции, что приводит к дополнительным потерям. Несколько лет эксплуатируемый аккумулятор тоже вносит свою лепту. Путь тока от аккумулятора к катушке зажигания проходит по проводам через контакты предохранителя, реле зажигания, соединительные колодки и клеммы. На них тоже происходит падение напряжения.

В дополнение для устойчивого возникновения искры в зазоре свечи при сильно охлажденной воздушно бензиновой смеси требуется подавать на нее более высокое напряжение. Таким образом, запуск двигателя старого автомобиля с первой попытки при больших морозах существующая схема зажигания обеспечить с гарантией не может. Последующие попытки запуска двигателя могут полностью разрядить аккумулятор, с чем большинству автолюбителей доводилось сталкиваться.

Доработка схемы зажигания

С проблемой запуска двигателя в дни с большими морозами я столкнулся давно, когда ездил на автомобиле «Ока». Так как двигатель у «Оки» двух цилиндровый, то запустить его, из-за наличия мертвой точки, гораздо сложнее, чем четырехцилиндровый. Менял датчик холла, коммутатор, катушку зажигания, высоковольтные провода, свечи, но достичь уверенного запуска двигателя в морозы так и не получилось.

Проанализировав электрическую схему зажигания, пришел к выводу, что если подключить электролитический конденсатор к выводу катушки зажигания, на который подается +12 В, то все плохие контакты, через которые подается питающее на катушку напряжение наоборот, буду играть положительную роль, так как будут уменьшать разряд конденсатора. Сначала я установил только конденсатор С1, не хотелось резать провода для впайки диода VD. Пуск двигателя значительно улучшился. После установки диода, который не позволяет разряжаться конденсатору в электропроводку автомобиля при пуске двигателя, «Ока» стала с первого раза, на удивление многим, заводится даже при 25 градусном морозе.

Работает схема следующим образом. Когда вставляется ключ зажигания и поворачивается до первого фиксированного положения, конденсатор С1 через диод VD быстро зарядится от аккумуляторной батареи с учетом падения напряжения на диоде около 1,2 В, до напряжения 11,5 В. При пуске двигателя, на катушку зажигания будет подано не напряжение с аккумулятора величиной 9,5 В, а напряжение с заряженного конденсатора 11,5 В. Таким образом высокое напряжение упадет не на 35%, а всего на 20% и высокое напряжение составит не менее 23 кВ, что вполне достаточно для уверенного возникновения в свечах искры.

Эффективность работы схемы можно еще улучшить, если поставить дополнительно автомобильное реле, подключить его обмотку параллельно реле пуска стартера, а пару нормально замкнутых контактов параллельно диоду. Тогда, когда стартер будет выключен, напряжение с аккумулятора на катушку зажигания будет подаваться, минуя диод. Если в реле стартера есть свободная пара нормально замкнутых контактов, то можно использовать их и не устанавливать дополнительное реле. Замыкание с помощью реле выводов диода еще повысит высокое напряжение на выходе катушки зажигания на несколько киловольт.

Конструкция и детали

Диод VD1 подойдет любого типа, рассчитанный на ток не менее 8 А и обратное напряжение не менее 25 В. Еще лучше применить диод Шоттки, например 90SQ045 (45 В, 9 А). Тогда необходимость в установке дополнительного реле отпадает, так как падение на диоде Шоттки составит всего 0,2 В, что и без установки дополнительного реле увеличит высокое напряжение на несколько киловольт. Такие диоды используют в низковольтном выпрямителе блоков питания компьютеров.

Электролитический конденсатор подойдет любого типа, рассчитанный на напряжение не менее 25 В и емкостью не менее 20000 мкф. Конденсатор должен быть рассчитан на работу в широком диапазоне температур, минус 30-65 градусов Цельсия. Лучше всего подходит конструкция конденсатора с выводами, рассчитанными на винтовое подключение. Я устанавливал конденсатор как на фото.

Если нет подходящего по емкости конденсатора, то можно подключить параллельно, соблюдая полярность, несколько конденсаторов меньшей емкости. При параллельном соединении плюсовые выводы конденсаторов соединяются с плюсовыми, а минусовые с минусовыми. Общая емкость тогда составит сумму всех соединенных параллельно конденсаторов.

Например, есть 4 конденсатора емкостью 4700 мкФ, соединив их параллельно, получим конденсатор емкостью 18800 мкФ.

Что касается реле, то можно применить любое автомобильное реле, имеющее нормально замкнутые контакты.

Конденсатор желательно установить в непосредственной близости с катушкой зажигания, но, для предотвращения его перегрева, на максимально возможном удалении от двигателя. Место установки должно не допускать попадания влаги на выводы конденсатора во время движения автомобиля. Предложить готовое решение по размещению диода и конденсатора сложно, так как каждая марка автомобиля имеет оригинальную конструкцию, и место установки деталей приходится выбирать индивидуально.

Вместо конденсатора можно применить кислотный аккумулятор небольшой емкости, например от UPS компьютера. Это еще более лучший вариант, чем установка конденсатора. Дополнительный аккумулятор будет при работе двигателя постоянно подзаряжаться и благодаря тому, что система зажигания будет питаться от двух аккумуляторов, дополнительный аккумулятор всегда будет полностью заряжен. При пуске двигателя на систему зажигания будет всегда подаваться напряжение питания более 12 В.

Порядок запуска двигателя автомобиля при морозе

Для безотказного запуска двигателя автомобиль перед наступлением холодов должен быть подготовлен к зимней эксплуатации. Необходимо залить масло в двигатель и коробку передач, предназначенное для работы при низких температурах. Необходимо в обязательном порядке заменить свечи и фильтры, масляный, воздушный и бензиновый. И конечно самое главное это техническое состояние аккумулятора. Даже если аккумулятор новый, его обязательно нужно зарядить от внешнего зарядного устройства. Если все эти требования заблаговременно выполнены, то с пуском двигателя в холодное время года проблем не будет.

Двигатель автомобиля рекомендуется запускать в следующем порядке:
☞ Необходимо вставить ключ в замок зажигания, повернуть по часовой стрелке на один сектор и убедиться, что все электроприборы отключены. Хотя они при работе стартера должны отключаться автоматически, но, тем не менее, лучше их отключить, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на двигатель в первый момент после его пуска.
☞ Для приведения холодного аккумулятора в боевое состояние, его нужно прогреть, включив на 20-30 секунд фары или габаритные огни.
☞ Если коробка не автоматическая, то обязательно выжать педаль сцепления до упора. При этом будет отключена от двигателя коробка передач, что существенно снизит нагрузку на стартер.
Включить зажигание на полсекунды, чтобы вал двигателя сдвинулся с мертвой точки, и масло смазало трущиеся поверхности двигателя.
☞ Повторно включаем зажигание на время не более 3 секунд. Если двигатель не запустился, необходимо выждать до повторного запуска не менее 15 секунд. За это время подогретый еще за счет неудачного пуска двигателя аккумулятор наберется силы. Если за 5-6 попыток с паузами двигатель запустить не удалось и при этом аккумулятор не сел, значит, либо попавшая в механизмы вода замерзла и необходимо отогреть автомобиль, поместив его в теплый гараж. Или возникла неисправность и необходимо обращаться в сервис.
☞ Если двигатель автомобиля запустился, то необходимо плавно отпустить педаль сцепления. После прогрева машина готова к поездке.

Юрий 20.01.2013

Здравствуйте.
Прочитал ваш материал по доработке схемы зажигания автомобиля для лучшего пуска двигателя. Для меня это актуально. Т.к. стартер крутит, а двигатель не заводится. Но когда бросаешь ключ, и стартер отключается от АКБ, а коленчатый вал двигателя продолжает вращаться по инерции, то ДВС заводится. Давно задумываюсь об установке доп. АКБ от ИБП через диод на катушку зажигания.
Вы предлагаете использовать конденсатор. Это мне кажется сделать проще. Посоветуйте, какой вариант выбрать?
Заранее благодарен.

Александр

Уважаемый Юрий!
Дополнительный аккумулятор я ставить не пробовал, теоретически он даст при запуске двигателя такой же эффект, как и конденсатор. Но, стоит дороже, срок службы его ограничен, емкость его сильно уменьшается при отрицательных температурах.
Электролитический конденсатор в данном случае будет работать надежнее. Один раз установил и забыл до конца эксплуатации автомобиля.
Так что выбор однозначен, проверенный мною на практике, ставить конденсатор.

Высоковольтные эксперименты с катушкой зажигания

Высокое напряжение Зажигание Катушка Эксперименты

Введение

Так что же такое катушка зажигания ? Ан Катушка зажигания представляет собой индукционную катушку, которая преобразует ток от автомобиля аккумулятор (12 В) в высоковольтные искры, необходимые для свечей зажигания в автомобильный двигатель. Катушка зажигания похожа на высоковольтный трансформатор. как трансформатор, содержит две обмотки (первичную и вторичную) обернутый вокруг стального/железного сердечника.В катушке зажигания используется стержневой сердечник, вместо классической конструкции трансформатора, хотя я видел некоторые катушки зажигания трансформаторной формы. Они все еще работают более или менее так же. Все это помещено в какую-нибудь изоляцию вроде эпоксидки или масла. То первичная катушка имеет несколько витков (подключена к аккумулятору 12 В), а вторичная катушка имеет много витков (которые, конечно, имеют выход HV).

Катушка зажигания важна сама по себе. необходимо сделать выход высокого напряжения (около 10 — 20 кВ) для Свечи зажигания.В старых автомобилях ток аккумулятора периодически прерывается прерывателем контактов в трамблере, так как двигатель бежит. Однако в настоящее время используется твердотельная коммутация с использованием микросхем, поскольку они они лучше и эффективнее. Так как же работает катушка зажигания?

Как я уже говорил, зажигание катушка похожа на трансформатор и работает на электромагнитной индукции. При подаче тока на первичную катушку возникает магнитное поле. созданный.Однако при снятии этого тока магнитное поле вызовет ток на вторичная катушка создает всплеск высокого напряжения. Это происходит много раз второй создает , по-видимому, непрерывную искру, которая переходил на разрядники.


Цепь привода и настройка

Итак, теперь вы знаете, что такое катушка зажигания да, переходим к экспериментам.Катушка зажигания является отличным генератором для высоких напряжений. Это также дешево (вы можете либо получите их бесплатно, либо очень дешево у местного автомеханика) и прочный (предназначен для длительного использования в автомобилях). Есть 2 типа, цилиндр маслонаполненные (как у меня) или квадратные типа HEI. Оба будут работать отлично. Нам нужен нарастающий и спадающий электрический ток через первичный, чтобы отключить HV от вторичного, так что давайте посмотрим, как я это сделал.На слева вы можете увидеть самые простые настройки.

Его очень легко сделать, И ошибиться невозможно, так как их всего 3. компоненты. Работает от сети однако и может быть чрезвычайно смертельным. Конденсатор может хранить справедливую количество энергии, поэтому не забывайте разряжать его после использования. На правильно, вы можете видеть мою простую настройку. Я добавил темный фон для облегчения фотосъемки и искрового просмотра.То пластиковая штука сверху — моя попытка предотвратить дугу над от ВН на землю. Очевидно, что выход значительно выше, чем при работе от автомобильного аккумулятора (я использую сеть), поэтому поэтому мне нужна лучшая изоляция. Я не получил высокое напряжение номинальные кабели, поэтому мне просто придется подождать, прежде чем изолировать весь предмет. Одним из вариантов было бы окунуть все это в масло, но это немного грязно, поэтому я подожду, пока не получу подходящие материалы и правильно все заизолировать.Вот схема моей схемы:

Легче не бывает чем это. Но как это работает? Вот что происходит. То диммер содержит устройство под названием симистор , которое представляет собой электронный переключатель, который срабатывает синхронно с частотой сети. Ручка на диммере регулирует время срабатывания триггера. Когда симистор срабатывает, он замыкает цепь состоящий из первичной обмотки катушки зажигания, крышки и линии переменного тока. (1) Колпачок разряжается в катушку зажигания, затем снова заряжается от линии, через катушку зажигания, к противоположной полярности. Как только крышка заряжена, ток через нее падает до нуля, что приводит к отключению симистора. Когда симистор выключен, линейное напряжение проходит через ноль и накапливается в противоположном направлении. Если у тебя есть установите ручку диммера правильно (около 50%), симистор срабатывает так же, как линия достигает своего пика в противоположном направлении, поэтому катушка получает хлопнул с полным линейным напряжением, плюс полное напряжение заряженная шапка.На моей линии 240 В это что-то вроде 680 В. (Напряжение полностью заряженной крышки составляет около 340 В, а пиковое напряжение линия тоже около 340В. Катушка зажигания попадает под оба напряжения последовательно: 680 В.) Вернитесь к пункту (1) и повторите 100 раз в секунду. (Пожалуйста, напишите мне, если я сделал какие-либо ошибки или ошибки в этом расчете). у меня нет оборудование для точного измерения тока или напряжения в этом хотя время.

Необходимые детали

Строительство этого схема простая. Нам понадобится всего несколько компонентов. Вы можете получить катушку зажигания в местной автомастерской. Просто попроси их об одном, и скажите, что вам это нужно для проекта. Они могут дать вам один бесплатно или по низкой цене. Конечно, не рассчитывайте получить новый. Так и будет быть использованным и быть готовым смыть смазку.Другая альтернатива — купить новый, который не должен стоить намного дороже, чем 10 долларов, если только вы не получите действительно хороший.

Диммер совсем прямо вперед — ваш местный рынок будет иметь его. Перейти к освещению раздел и найти свет диммер. Чем выше рейтинг, тем лучше. (500 Вт или выше должно быть достаточно) не хотелось бы взорвать его и вернуться, чтобы купить еще один. Наконец, конденсатор: вам нужен конденсатор переменного тока от 0.1 микрофарад до 20 микрофарад (30 мкФ — это предел размера конденсатора. Я не предлагаю вам попробовать больший ..), при любом напряжении от примерно 250-600 В (в зависимости от напряжения вашей сети). Все они работают, но больше крышка, тем больше выходная мощность. Если крышка слишком большая, катушка зажигания перегревается. Если корпус катушки становится слишком горячим, чтобы удобно держать в руке, нужен конденсатор поменьше. Используя мой 440VAC 3.Конденсатор на 5 мкФ, даже не греется при длительном использовании! Последнее, что вам нужно, это провода и разъемы.

Надлежащая изоляция

При таких высоких напряжениях изоляция важна. Существует несколько способов изоляции ВН, когда высокое напряжение продолжает пробиваться от клеммы к земле. Иметь достаточная изоляция, вы должны обратить внимание на пути утечки и клиренс .Зазор достаточно очевиден, это расстояние материал между двумя проводниками, который предотвратит пробой окружающий материал, вызывая некоторую проводимость (около 1,1 кВ за мм). Ползучесть возникает из-за того, что дуги «отслеживают» вдоль поверхностей, чтобы достичь их назначения. (например, от клеммы ВН к земле, дуга следует за поверхностью верхней части катушки зажигания.) Способ обойти это должно увеличить расстояние, которое должна пройти дуга.Если вы посмотрите на Линии электропередачи ВН на опорах, видно, что изоляторы ребристые на всем протяжении. Это для увеличения длины пути дуга должна следовать, увеличивая напряжение пробоя. Один из способов попробовать поместить кусок изолированного провода высокого напряжения в клемму высокого напряжения и затем залейте клемму эпоксидной смолой. Другой способ — вырезать круг из пластика, выступающего примерно на 3 см, установленного над зажиганием катушка.Удерживая его на месте с помощью приличного размера ванной комнаты силиконовый герметик по всему периметру (следим, чтобы не было зазоров) предотвратит любое отслеживание вокруг. Очевидно, если немного силикона отсутствует, он пройдет через оставленное отверстие. Электричество будет стремиться пойти по самому простому пути.

Есть много других различные схемы драйверов, такие как таймеры 555 или транзисторные схемы, но Я уверен, что схема, которую я использую, лучше, проще и быстрее исправить. вместе, и так мало что может пойти не так.(только 3 компонента..) Кроме того, он не требует дорогостоящих блоков питания и как правило, намного мощнее, чем входы 12 В. Теперь к моему эксперименты.


Эксперименты с дуги

Две разные картинки. Давайте сначала посмотрим на тот, что слева. Это 1 дюйм горячий, огненная дуга, созданная путем пропускания заряженного конденсатора 250 В 240 мкФ через начальный.Конечно, это всего один разряд и не непрерывная дуга, но теперь мы знаем, что катушка по крайней мере работает. (проверено катушка, прежде чем я купил другие компоненты для схемы)

После подключения к моя сетевая цепь… (второе изображение) Это выдержка 1/2 секунды, поэтому вы можете увидеть несколько дуг. Также обратите внимание на некоторые дуги, ползущие вдоль поверхность катушки на землю (доказывает мою паршивую временную изоляция не работает), а корона с другой точки.Много Генерируются электромагнитные волны, и каждый раз, когда я включаю его, Телевизионный дисплей начинал глючить… Напряжение, генерируемое в явном очень высокая, возможно, свыше 30 кВ и более.

Горячая дуга извивается вокруг пластикового листа.

 

Новый фотографий!

Это новые фото раньше не выпускался! Первое изображение показывает короткое воздействие дуги дуги к бассейну с водой.Обратите внимание на цвета и рябь, вызванные дуга. Второй — это 1-секундная экспозиция дуг, извивающихся вокруг. пластиковый лист в бассейн с соленой водой. Нажмите, чтобы увеличить.


[Обновления от 11 ноября 2003 г.]

Больше энергии на катушку!

Вместо 3,5 мкФ конденсатор, я увеличил его с помощью дешевого конденсатора 250 В переменного тока 8 мкФ.(В случае, если вы интересно, белая штука это горячий клей)

Разница довольно очевидный. Вместо тонких голубых дуг они превратились в огненно-горячие яркие дуги. В дугах явно намного больше тока.

Сравните эту картинку с тем, что выше (с голубоватыми дугами) и увидеть разницу. Однако на этих уровнях катушка становится теплой на ощупь только после пока.Конфигурация 3,5 мкФ позволяла катушке оставаться холодной даже при запускать в течение длительного периода времени.

Я планирую использовать более высокий емкостной конденсатор и посмотрим, что произойдет… люди загнали катушка до 5000Вт!

Катушки зажигания построены довольно хорошо, и они почти как уменьшенные версии Pole-Pig-Transformers/Power Distribution Transformers и могут обрабатывать довольно большое количество переоценок и злоупотреблений.

 

[Обновления 2 января 2005 г., воскресенье]

Более обновления! Наконец-то я смог сделать то, что хотел. Как вы можете видно на фотографиях выше, высоковольтный изолятор явно недостаточно, и дуга высокого напряжения заканчивается. Это серьезно ограничивает мой максимум длина дуги. Я купил провод на 40 кВ (как в обратноходовых трансформаторы) некоторое время назад по 2 доллара за метр и я не успел использовать его еще.Я тоже пошла и купила чайные свечи вчера.

Посмотрите на схему на левый. Сначала я припаял провод номиналом 40 кВ к выходу ВН. потом Я взял кусок ПВХ-трубы (синяя труба на схеме) и приклеил его. верхней части клеммы ВН и загерметизировал нижнюю часть щедрым количество горячего клея (светло-голубой). Затем трубку заливали расплавленным свечной воск (желтый) и оставьте остывать.Я сделал это с двумя моими зажигания катушки. Нормальное искрение возникает там, где синие дуги находятся в диаграмма.

После завершения я подключил одну катушку в драйвер, как указано выше (используя колпачок 3,5 мкФ), и я получили потрясающие результаты! Однако в нижней части были дугообразные перегибы. Труба ПВХ (обозначена зелеными линиями на схеме), если бы я вытащил электроды слишком далеко друг от друга.. похоже, что напряжение слишком высокое! (который хорошо 🙂 )

К получить еще более высокое напряжение, можно подключить 2 катушки в антипараллельно для удвоенного напряжения.Я подключил две катушки встречно-параллельно (+ первой катушки соединен с — второй). другая катушка и зажигание дуги между двумя выходами ВН.) и результат был впечатляющим. Я пытался это сделать раньше, но дуга проблемы ограничивали дуги максимум 6 см, прежде чем дуги стали слишком большими серьезный. На этот раз мне удалось сделать непрерывную дугу длиной 10 см! Это в не менее 100 кВ, но ограничено пробоем изоляции.Похоже, у меня есть положить эти катушки в масло.

Фотографии слева показывает мое достижение. На первом фото видно дугообразование на расстоянии 6-7см. На втором фото показаны дуги 10см. Есть дуга, которая кажется на фото не подключен. Я не уверен, что вызывает это, но если кто-нибудь есть объяснение, не стесняйтесь обращаться ко мне, и я обновлю это. Щелкните фотографии, чтобы увеличить.

В будущем я мог бы получить две лучшие катушки и улучшить мою схему драйвера, чтобы добиться даже большая длина искры.Я могу заключить все в прозрачный акрил емкость и залейте в нее хорошее трансформаторное масло. Это остановит искрение и проблемы с изоляцией раз и навсегда!


Другие эксперименты с катушкой зажигания

Эксперимент с «Плазменные шары»

После моих экспериментов с плазменными шарами с обратноходовым приводом, Я решил попробовать, подключив лампочку к выходу HV.Он не будет работать как плазменный шар из-за низкой частоты, но я ожидаемые впечатляющие результаты. Фотографии подтвердили мою правоту! Это loneooceans должны увидеть картинку! (нажмите на миниатюры сейчас) Есть дуги внутри и снаружи (поверхность) луковицы. Также обратите внимание на дуги от земли (петля провода) к лампочке. В реале дуги гораздо более фиолетовые, скорее всего из-за низкого давления азота в колбе.Видео доступен для скачивания. (прокрутите вниз)

Эксперимент с Лестница Иакова

Если Вы задавались вопросом, может ли эта катушка зажигания привести в действие лестницу Джейкоба, ответ да.

Слева вы видите 1-секундная экспозиция лестницы Иакова. Повышенная мощность I получить от этой катушки позволяет мне построить гораздо больше и выше Джейкоба лестница, чем обратная связь.На этом рисунке показаны дуги начиная снизу и двигаясь вверх, гася и начиная с самого низа, как в тех научно-фантастических фильмах прошлое, только что мое меньше. Он издает громкий звук bzzzzz, когда поднимается и после непродолжительного использования. Производство озона выше, а провода нагреваются намного сильнее, чем лестница с обратноходовым приводом.

Сравните с моим обратноходовой привод один и вы можно увидеть, насколько этот лучше 🙂 Просто посмотрите на эти дуги.. если ты посыпьте провода солью, в результате получится ярко-желтая дуга. Он имеет пластиковое основание, на которое насажены и загнуты два канала для проводов. форма «V». Одна сторона находится под высоким напряжением, а другая – заземлена. На лестницу Иакова очень сильно влияет даже самый слабый ветер, и нужно было принять меры предосторожности, чтобы убедиться, что ветер не унесет его до достижения вершины «лестницы».


Видео!

Вот видео искр и плазменный шар в действии!
(для просмотра видео, закодированных в формат WMV)

Катушка зажигания в действии и с прикрепленной лампочкой: зажигание.wmv (799кб)


Обновления: 1-е февраль 2004 г., 7 июня 2004 г.
Обновлено 12 сентября 2003 г., 2 января 2005
Опасность! Высокое напряжение!
Copyright 2003,2004,2005 Gao Guangyan

Слабая катушка зажигания вызывает пропуски зажигания

Катушки зажигания производят искру, необходимую для начала процесса сгорания. Они входят в состав как первичной, так и вторичной цепей зажигания.С помощью индукции современные катушки умножают напряжение батареи 12 вольт до 25-40 киловольт.

У них две катушки проволоки, намотанные на сердечник из мягкого железа. Первичная обмотка содержит меньшее количество (пару сотен) витков из более толстого изолированного провода. Первичные обмотки намотаны на вторичные обмотки. Вторичная катушка включает в себя тысячи тонких витков, намотанных на железный сердечник.

При включении первичная цепь создает магнитное поле. Это магнитное поле проходит через вторичную обмотку и железный сердечник, индуцируя напряжение во вторичных обмотках.Когда первичная цепь внезапно размыкается, напряжение проходит и умножается на тысячи вольт многочисленными тонкими обмотками вторичной обмотки. Затем он передается на свечу зажигания через вторичную цепь. Чем больше витков у катушки, тем большее напряжение она выдает.

Модуль зажигания часто является частью модуля управления двигателем. Он включает и выключает первичную цепь. Он использует сигналы от датчиков положения коленчатого и распределительного валов для обнаружения цилиндра № 1 во время запуска.Как только двигатель запускается, он использует эти сигналы и сигналы других датчиков, таких как ECT и TPS, для определения задержки (времени) и интенсивности искры.

Резервное напряжение

Современные мощные катушки зажигания создают тысячи вольт. Когда двигатель работает на холостом ходу, для начала процесса сгорания обычно требуется около 10 кВ. Но под нагрузкой ему нужно намного больше напряжения. Разность между напряжением, необходимым для нормальной работы, и напряжением, необходимым для прохождения или подъема по крутым склонам (максимальное напряжение), считается резервным напряжением.По мере старения и ослабления катушки зажигания ее резервное напряжение начинает уменьшаться. В результате неисправная катушка проявит себя как пропуск зажигания под нагрузкой.

Катушки зажигания — Возьмите низкое напряжение от батареи и усильте его.

Катушки зажигания, обеспечивают высокое напряжение, необходимое для зажигания свечи зажигания.

Из-за изменения технологии существует много типов для разных систем.
Вопреки тому, что вы думаете, катушки на самом деле становятся меньше.Потому что они не обеспечивают искру для всех цилиндров одновременно.

Итак, наиболее распространенной системой с несколькими катушками зажигания является система Coil-On-Plug (COP). Следовательно, на цилиндр приходится одна катушка, каждая из которых подключена к свече зажигания.

В результате используются гораздо меньшие катушки; с одной катушкой на каждую свечу зажигания или одной катушкой, обслуживающей две свечи зажигания; (например, две катушки в четырехцилиндровом двигателе или три катушки в шестицилиндровом двигателе).

За последние несколько десятилетий технологии значительно улучшились. В результате были разработаны различные новые типы катушек.

Некоторые из этих типов включают:

Контейнерный

В старых транспортных средствах и старинных автомобилях вы все еще можете видеть; то, что обычно называют катушкой баночного типа.

Катушки распределителя

Для этого типа индуцированное высокое напряжение достигает отдельных свечей зажигания; через распределительный механизм с механическим приводом.

Блоки зажигания

Итак, блоки зажигания содержат несколько катушек. Этот тип катушки доступен с технологией одиночной или двойной искры.

Карандаш или катушка на вилке

Итак, на свече зажигания установлена ​​катушка сверху. Импульс высокого напряжения подается прямо на свечу зажигания, сводя к минимуму потери мощности.

Катушки зажигания

Так называемые «катушки»; объединить несколько катушек зажигания карандашом, установленных в одном компоненте, известном как «рейка».


Выберите тему справки ниже

Катушка зажигания — Функция — Типы катушек — Признаки неисправности — Тестирование

Система зажигания с катушкой на свече (COP) — Функция — Неисправность — Диагностика

Система зажигания без распределителя (DIS) — заменяет распределитель

Нет искры — когда двигатель заводится, но нет искры

Причины пропусков зажигания в двигателе — топливо, зажигание, охлаждающая жидкость или компрессия

Момент зажигания — ваш двигатель знает, что синхронизация решает все


Спасибо!

Диагностические решения: Диагностика катушки зажигания

Гэри Гомс. За прошедшее столетие конфигурации катушек зажигания изменились: от маслонаполненных канистр к эпоксидным, к электронным сердечникам, отработанной искре и к самым современным катушкам на свече или «карандашным» катушкам. Какой бы ни была конфигурация, катушка зажигания создает искру, преобразуя силу тока в вольты.

Фото 1: Большинство техников знакомы с маслонаполненными (в центре), эпоксидными (слева), с электронным сердечником, с отработанной искрой и карандашными (справа) катушками зажигания.

Например, заполненной маслом катушке зажигания может потребоваться около 4 ампер тока при 12 вольтах для выработки 20-30 киловольт (кВ), в то время как для современной конфигурации с электронным сердечником или катушкой на вилке может потребоваться около 7 ампер тока. на 12 вольт для получения 30-60 кВ искры высокой интенсивности.Имейте в виду, что, поскольку на процесс умножения напряжения влияет множество различных факторов, максимальное выходное напряжение будет варьироваться в зависимости от конструкции и условий эксплуатации. См. Фото 1.

Катушка зажигания любой конфигурации состоит из трех частей: первичной цепи, вторичной цепи и сердечника из мягкого железа. Магнитное поле создается вокруг сердечника из мягкого железа, когда электрический ток протекает через первичную цепь или обмотку. Когда ток, протекающий через несколько сотен витков первичной обмотки, прерывается, возникающее магнитное поле распадается на многие тысячи витков вторичной обмотки.«Разрезая» магнитное поле во много тысяч раз, вторичная обмотка умножает или преобразует низкое напряжение батареи в напряжения, необходимые для создания искры зажигания.

Имейте в виду, что фактическое выходное напряжение катушки зависит от соотношения воздух/топливо (A/F) и рабочего сжатия двигателя в зазоре свечи зажигания. Как правило, обедненное соотношение A/F и высокое давление в цилиндрах имеют тенденцию увеличивать требования к напряжению на свече зажигания.

ПЕРВИЧНАЯ ЦЕПЬ

Первичная цепь катушки зажигания включает клемму напряжения батареи или клемму B+, подключенную к источнику тока 12 В, и клемму заземления или клемму B-, присоединенную к силовому транзистору, который управляет первичным током.Чтобы создать искру, силовой транзистор получает команду от модуля управления трансмиссией (PCM) для формирования магнитного поля в катушке путем заземления первичной цепи. «Насыщение» катушки происходит по мере формирования магнитного поля. Затем PCM дает команду силовому транзистору разорвать первичную цепь и разрушить магнитное поле, что создает искру зажигания.

Фото 2: Драйвер катушки насыщает первичную цепь, притягивая цепь к земле.

Время включения первичной цепи обычно называют «угол выдержки» при зажигании с распределителем и «рабочий цикл» при зажигании без распределителя.Угол задержки и рабочий цикл начинаются, когда первичная цепь заземлена, и заканчиваются, когда первичная цепь прерывается. См. Фото 2.

В то время как некоторые импортные электронные системы зажигания устанавливают силовой транзистор непосредственно на катушку, силовой транзистор в большинстве систем зажигания встроен в отдельный модуль управления зажиганием (ICM). Чтобы еще больше упростить аппаратное обеспечение зажигания, в большинстве современных конфигураций силовой транзистор или «драйвер» первичного зажигания встроены в PCM.

Поскольку большинство современных систем зажигания способны создавать вторичное напряжение до 60 000 вольт или 60 кВ, системы зажигания запрограммированы на снижение рабочих температур катушек за счет сокращения рабочего цикла или «времени включения» на холостых оборотах, а также за счет увеличения рабочий цикл на высоких оборотах двигателя.Эта функция увеличивает срок службы катушки за счет снижения внутренней рабочей температуры катушки.

ВТОРИЧНАЯ ЦЕПЬ

Фото 3: Когда драйвер катушки прерывает первичную цепь, магнитное поле катушки разрушается, создавая высоковольтную искру.

Вторичная цепь распределительной системы зажигания состоит из вторичной обмотки катушки зажигания, крышки распределителя, ротора распределителя, кабеля свечи зажигания и свечи зажигания. В системах без распределителя устранены крышка распределителя и ротор, но сохранен кабель свечи зажигания.

Toyota, среди прочего, часто использует «гибридное» зажигание с отработанной искрой на двигателях с V-образным блоком. В этой конфигурации катушки зажигания на одном ряду цилиндров устанавливаются непосредственно на свечи зажигания, а свечи зажигания на противоположном ряду подключаются к катушкам кабелями зажигания. Напротив, специальная система зажигания COP устанавливает катушку непосредственно на свечу зажигания. Очевидно, что система COP имеет наименьшее количество отказоустойчивых компонентов. См. фото 3.

ДИАГНОСТИКА КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

Прежде всего, я хочу подчеркнуть, что прерывистые отказы катушек зажигания трудно диагностировать, потому что обмотки катушек зажигания очень чувствительны к теплу двигателя.Помните, что тепло увеличивает сопротивление первичной и вторичной цепи и что обе обмотки расширяются при нагревании. Вот почему катушка зажигания может пройти все заводские испытания, но все равно выйдет из строя при высоких рабочих температурах и максимальных нагрузках.

Я также первый, кто сказал, что существуют разные мнения о том, как проверять катушки зажигания и системы зажигания. Самый простой метод — измерение первичного и вторичного сопротивления катушки. Если катушка не соответствует спецификациям производителя, ее следует считать бракованной.Но соблюдение требований к первичному и вторичному сопротивлению на стенде не является гарантией того, что катушка будет правильно работать при экстремальных температурах и нагрузках.

Следующий метод — это процесс исключения, который проверяет драйвер катушки. Поскольку время запуска современных систем может составлять семь градусов или меньше, никогда не используйте для тестирования обычную тестовую лампу. Вместо этого используйте DVOM для измерения рабочего цикла или для измерения наличия падения напряжения на катушке B-, когда драйвер включает и выключает катушку.Если драйвер катушки работает, катушка предположительно неисправна.

Наиболее распространенный метод проверки катушек заключается в наблюдении за тем, насколько хорошо искра проходит через воздушный зазор при прокручивании двигателя. У этого метода есть несколько проблем, потому что запуск двигателя с неисправной или плохо заряженной батареей просто не обеспечит первичное напряжение, необходимое для надлежащего насыщения первичных обмоток катушки. Батарея также должна поддерживать не менее 10 вольт на PCM, чтобы PCM оставался полностью работоспособным.

Поскольку проверка воздушного зазора должна быть постоянной и поддающейся измерению, многие техники используют искровые тестеры, которые создают зазор примерно 0,250 дюйма для более старых систем зажигания и искровой промежуток 0,500 дюйма для более поздних высоковольтных систем зажигания. Цвет искры часто больше связан с атмосферным загрязнением, чем с качеством искры. В некоторых случаях действительно «горячая» искра практически не видна глазу. Наконец, любая искра обычно кажется слабой, если ее увидеть под прямыми солнечными лучами, что может запутать диагноз.

Анализ осциллографа зажигания может быть столь же запутанным, потому что в дни воспламенения точек контакта технические специалисты сравнивали свои захваты осциллографа с «идеальной» волновой формой, которая содержала определенное количество первичных и вторичных колебаний в волновой форме катушки. Но когда транзисторы используются для прерывания первичной цепи, первичная и вторичная формы сигналов могут сильно отличаться от «идеальных» сигналов, изображенных во многих автомобильных текстах.

Когда в начале 1980-х были широко представлены конфигурации с заполненным эпоксидной смолой и внешним железным сердечником (e-core), мы увидели, что первичные и вторичные колебания формы волны почти исчезли.С вторичной катушкой зажигания с отработанной искрой, работающей как на положительном, так и на отрицательном заземлении, мы также видим значительную разницу между формами сигналов сжатия и выпуска. Поскольку большинству конструкций COP не хватает доступности, анализ вторичной формы сигнала стал трудным для выполнения в большинстве приложений.

Тип используемого осциллографа также имеет решающее значение для точного анализа формы волны. Большинство автомобильных лабораторных прицелов не выдерживают «броска» высокого напряжения, возникающего при тестировании первичной и вторичной цепи.Другим не хватает разрешения или четкости, необходимых для точного анализа формы сигнала катушки. С другой стороны, большинство из них будут отображать вторичную форму волны с помощью индуктивного адаптера, прикрепленного к кабелю свечи зажигания или к верхней части катушки в приложениях COP.

Фото 4: Этот сигнал с плоской вершиной указывает на то, что эта катушка имеет ограничение по току около шести ампер.

Большинство продвинутых техников в настоящее время используют прицелы зажигания на базе ПК, способные отображать широкий спектр диагностических дисплеев и режимов. В обычных условиях будет достаточно высококачественного цифрового запоминающего осциллографа (DSO).Каким бы ни был ваш выбор, имейте в виду, что обучение открывает двери, и эта практика делает совершенным использование прицела для анализа работы системы зажигания.

НАГРУЗКА ТОКА

Поскольку доступ к тестированию формы вторичной волны для современных систем зажигания COP практически невозможен, наиболее продвинутые специалисты по диагностике используют лабораторный осциллограф и индуктивный датчик тока с малой силой тока для измерения и отображения тока, протекающего через первичную цепь катушки. См. Фото 4.

Фото 5: Это линейное изменение тока представляет ток, протекающий через конфигурацию «катушка на штекере».Обратите внимание, что сила тока составляет около 4,4 ампера и не ограничена.

В обзоре, заполненной маслом катушке зажигания требуется около 3-5 ампер тока при 12 вольтах для производства 20-30 кВ, в то время как современная конфигурация с электронным сердечником или катушкой на вилке может потребовать до 10 ампер тока. на 12 вольт для получения 30-60 кВ искры высокой интенсивности. Первичные цепи ICM или PCM могут иметь неограниченную по току конструкцию, которая создает точечную форму кривой линейного изменения тока. Первичные цепи ICM или PCM также могут иметь токоограничивающую конструкцию, создающую форму волны с «плоской вершиной», указывающую на то, что первичный ток ограничен заранее определенными значениями. См. Фото 5.

Доступ к первичной цепи чаще всего можно получить через предохранитель «зажигания» в блоке предохранителей автомобиля или непосредственно на жгуте проводов первичного зажигания, ведущем к катушкам зажигания. Во многих случаях все катушки зажигания системы питаются от одного провода, что упрощает подключение индуктивного токоизмерительного датчика.

Фото 6: Доступ для индуктивного зонда может быть обеспечен на некоторых системах зажигания COP путем установки перемычки между разъемом катушки и катушкой.

В системах зажигания COP без другого доступа можно использовать набор перемычек для подключения индуктивного токоизмерительного датчика. См. Фото 6.

Если драйвер катушки в PCM неисправен или если ICM выходит из строя, всегда полезно проверить линейное изменение тока на катушке зажигания. Помните, что большинство катушек зажигания не должны потреблять более восьми ампер. Если вы сомневаетесь, сравните потребление тока с аналогичной заведомо исправной системой. Если катушка потребляет чрезмерную силу тока, первичная цепь может быть закорочена, что, в свою очередь, может вывести из строя новый PCM или ICM.Если вы сомневаетесь в целостности какой-либо катушки зажигания, лучше заменить ее новой, чем рисковать дорогостоящим возвратом.

TI Specialty — Сравнение катушек зажигания, Дэйв Фидлер

TI Specialty — Сравнение катушек зажигания, Дэйв Фидлер

ЗАЖИГАНИЕ СРАВНЕНИЕ КАТУШЕК


Дэйв Фидлер

Транзистор зажигания По сравнению с зажиганием точки прерывания

Прежде чем обсуждать различия катушек, Важно понимать принцип работы катушки зажигания.Функция любого катушка зажигания должна преобразовывать низкое напряжение (12 вольт или менее) в достаточно высокое напряжение (25 000 с лишним вольт), чтобы перепрыгнуть зазор свечи зажигания и воспламенить топливно-воздушную смесь в цилиндр двигателя. Он выполняет эту функцию, используя принцип индукции. Внутреннее устройство катушки состоит из первичной и вторичной обмоток из проволоки, намотанной на вертикально установленный сердечник из мягкого железа. Из-за соотношения первичной и вторичной обмоток небольшое входное напряжение преобразуется в очень большое выходное напряжение.Один из различия между обычной катушкой с точкой прерывания и транзисторным зажиганием (TI) катушка — это соотношение этих обмоток. Катушка TI использует более высокий коэффициент по сравнению с обычная катушка. Кроме того, в катушке TI используется провод большего диаметра в первичной обмотке. обмотка, которая уменьшает сопротивление и позволяет катушке работать при более высоком токе уровни (примерно 7,5 ампер). Этот высокий ток увеличивает способность катушки производить высокое выходное напряжение.

Важно помнить, что обычная точечная система зажигания ограничена по току из-за срока службы точки прерывателя, где TI система ограничена по напряжению из-за электрических компонентов, используемых в конструкции усилителя.

Катушка, предназначенная для использования в качестве точки прерывателя, не будет работать в системе TI по ​​двум причинам.

  • Во-первых, коэффициент поворота — из-за того, что TI система работает при более низком напряжении (2,5-7,0 вольт) не хватает «шага» возможностей в обычной катушке из-за относительно низкого коэффициента трансформации.
  • Другой рабочий ток — a обычная катушка имеет высокое сопротивление первичной обмотки для контроля точки прерывания ток до значения около 4 ампер.Когда этот низкий ток сочетается с низким отношение витков точечной катушки приводит к существенному снижению выходного напряжения. в цепи ТИ.

Далее я хотел бы просмотреть номера деталей GM по сравнению с использованием. Катушкам Corvette TI было присвоено восемь (8) различных номеров деталей GM. с 1964 по 1971 год (см. Список приложений). То электрическая разница между этими номерами деталей мала или практически неизмерима. Следовательно, практически любая катушка TI будет работать в любом приложении TI.Единственный физический разница, кроме тисненых цифр (последние три цифры семизначного GM номер детали), был шрифтом торговой марки Delco-Remy, для которого существует множество начертаний. (известной документации, разъясняющей эту деталь, нет) и небольшое изменение башни. На катушки 1964/1965 (1115176, 1115203 и ранние 1115207, 1115210) было четыре (4) отверстия, по два на каждом по бокам первичных клеммных шпилек. Эти отверстия использовались для ловли остроконечных стопорная шайба. Использование этих отверстий и соответствующей шайбы было прекращено в 1965 году.

Несмотря на то, что для охватывают диапазон применений катушек TI, для обслуживания был доступен только один номер. То остальные семь номеров деталей использовались на производственной линии только и никогда не использовались. предлагаемые в качестве услуги замены катушек.

Катушка, предложенная для обслуживания, была 1115207 и следовательно, единственная катушка, которая может быть найдена в состоянии NOS. Эта катушка пришла в трех версии. У первых на корпусе был выбит номер 207. В следующей версии было полный семизначный номер детали GM, нанесенный жирными белыми цифрами на корпусе.Последний версия была сделана в Японии и может быть идентифицирована по мелким трафаретным цифрам (семизначный GM номер детали) и другой башней змеевика. Так же есть сменные катушки доступны, которые дублируют внутренности оригинальной катушки TI. Эти катушки функционально правильными, но не технически правильными, потому что они не имеют тиснения.

В настоящее время GM перечисляет катушки для использования с TI (GM номер детали 12337166), но я настоятельно рекомендую не пытаться использовать его. я получил много звонки от энтузиастов Corvette, рассказывающие о проблемах, с которыми они сталкиваются при попытке используйте то, что на самом деле является катушкой точки прерывания.

Подводя итог, когда дело доходит до транзистора Зажигание, есть четкая разница между катушкой TI и катушкой для любого другого использования. А Катушку TI можно проверить и идентифицировать электрически с помощью омметра. Сделать Для этого проверьте сопротивление между двумя первичными клеммами (положительной и отрицательной). Если это катушка TI, результаты должны быть следующими (опубликованное сопротивление при 75 градусах по Фаренгейту):

Первичный к первичному ………. 0,41-0,51 Ом

Катушки с обычным наконечником следует читать:

Первичный к первичному ………. 1,24-1,46 Ом

Печать Версия


Дэйв Фидлер
Владелец, Т.И. Specialty
1631 Pheasant Run
Richmond, Indiana 47374
Телефон: 1(765) 962-4265
Часы работы: с 10:00 до 18:00 EST
Электронная почта: [email protected]


КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ

5237 FORD STreet speedway IN 46224 us

Катушка зажигания представляет собой повышающий трансформатор, который преобразует цепь низкого напряжения (первичную) в цепь высокого напряжения.

Когда ток начинает течь в первичной обмотке катушки, магнитное поле окружает катушку зажигания. Сила магнитного поля зависит от величины тока первичной обмотки. (примерно 4 ампера) Когда первичный ток прерывается, магнитное поле разрушается и вызывает напряжение во вторичных обмотках.

В результате вторичное высокое напряжение создается на выходной щетке катушки и направляется на кнопку высокого напряжения на роторе.

Два болта-два диагональных болта-и три болта катушки.

Некоторые замечания по системе зажигания!!!!

Существует три вида вторичного напряжения.

Доступное напряжение: максимальное напряжение катушки зажигания, обычно 20 000–30 000 вольт.

Требуемое напряжение: напряжение, необходимое двигателю для воспламенения воздушно-топливной смеси, обычно 5000 вольт.(20 000 вольт) Это напряжение расходуется при ускорении, нагрузках и износе….Правильно настроенный двигатель никогда не будет потреблять больше 10 000 вольт.

Проверка катушки зажигания:

Обычно катушка тестируется на ;

  1. Первичное сопротивление = Нижняя шкала Ом должна быть менее 4 Ом     Обычно Ford 0,6–0,7 Ом
  2. Максимальный выходной сигнал катушки = Ярко-синяя искра прыгает минимум на 1/2 дюйма
  3. Тест выходного сигнала = 20 000 — 30 000 вольтE-mail: [email protected]

    941-637-6698 94189

    Катушки зажигания 1932-1953 Flathead

    6 Симптомы плохого или неудачного зажигания Coil

    Если ваш автомобиль дает вам тяжелое время, то может быть проблема с его катушкой зажигания. Катушка зажигания работает как трансформатор, преобразуя энергию низкого напряжения автомобильного аккумулятора в высокое напряжение и подавая ее на свечу зажигания. Это зажигает топливно-воздушную смесь в цилиндре, производя мощность.

    Если вы пытаетесь запустить двигатель, но слышите только плеск, повторяющийся снова и снова, или мощность вашего автомобиля снижается, когда вы пытаетесь ускориться на шоссе, то, скорее всего, вы столкнулись с признаки неисправной катушки зажигания.

    Как работает катушка зажигания?

    Система зажигания

    Катушка зажигания находится внутри системы зажигания. Система зажигания представляет собой цепь, состоящую из выключателя зажигания, катушки, контактных точек, конденсатора, свечей зажигания, кабелей и распределителей, питаемых от свинцово-кислотного аккумулятора.Катушка не выполняет грандиозных хлопот по преобразованию тока низкого напряжения в более высокий ток от батареи. Обычно автомобильный аккумулятор имеет потенциал 12В. Вы были бы удивлены, узнав, что свечам зажигания требуется от 20 до 40 тысяч вольт, чтобы ваш автомобиль двигался. Теперь, когда вы знаете, что это повышение энергии имеет такое большое значение, поскольку они усиливают энергию в 1000 раз, вы можете превратить этого маленького человека в компактный трансформатор.

    Две обмотки, окружающие железный сердечник

    Катушка зажигания имеет две обмотки, окружающие железный сердечник; один называется первичным, а другой — вторичным.Обычно катушки безопасны внутри покрытия. В него добавляется масло для охлаждения.

    Первичная обмотка

    Первичная обмотка имеет ток низкого напряжения и образует внешнюю обмотку.

    Вторичная

    Принимая во внимание, что вторичная обмотка преобразует этот низкий ток в более высокий. Отличить их можно по количеству витков. У вторичного точно больше. Это работает как основа, превращая его в ступенчатый преобразователь.

    Индукция тока высокого напряжения во вторичной обмотке

    Когда батарея подает напряжение на первичную обмотку, она создает электромагнитное поле.Затем при вращении катушки ток перестает течь, разрушая магнитное поле. Это приводит к индукции тока высокого напряжения во вторичной обмотке, который иногда передается на свечу зажигания или распределитель.

    Как узнать, что катушка зажигания вышла из строя?

    1. Обратный огонь автомобиля

    Вы услышите громкий шум двигателя. Да! Это ответный огонь, исходящий от взрыва двигателя во время внутреннего сгорания. Это могло произойти даже в выхлопе.Когда катушка зажигания не работает должным образом, напряжения, получаемого свечами зажигания, недостаточно для полного внутреннего сгорания. Это оставляет неиспользованное топливо, которое позже проходит через выхлоп.

    Это топливо взрывается до того, как вырвется наружу, что в недалеком будущем приведет к серьезному повреждению системы. Свечи зажигания также могут привести к таким проблемам, если они не работают должным образом или топливно-воздушная смесь слишком плотная.

    Если из вашего автомобиля идет черный дым, то это знак.Вы также можете быть уверены, если почувствуете сильный запах бензина, вызванный случайным взрывом, выходящим из выхлопной трубы. Это также может привести к огню. Это серьезная проблема, и вам нужно отвезти машину в сервисный центр, чтобы уберечь себя от дорогостоящих проблем.

    2. Пропуски зажигания или остановка двигателя

    Если цилиндр внутри системы зажигания не запускается должным образом или не запускается вообще, это называется пропусками зажигания в двигателе. Когда вы замедляете свою машину, чтобы остановиться на светофоре, вы будете испытывать вибрации, рывки и странные звуки, как будто у вашей машины болит горло.Да, катушка зажигания вышла из строя. Неисправность свечей зажигания, свечных проводов и системы подачи топлива также может привести к пропуску зажигания двигателя.

    Для этого нет ограничения по времени. Это может произойти где угодно и в любую минуту. Однако, если вы долгое время водили свой автомобиль или по какой-либо причине ваш двигатель находится под нагрузкой, это тоже может быть причиной. Плохая новость для вас заключается в том, что выбросы, образующиеся при сжигании, могут повредить другие детали, например, каталитический нейтрализатор. Это также может повредить датчики топливно-воздушной смеси, нарушить внутреннее сгорание и создать дополнительные проблемы, особенно когда вы хотите увеличить скорость.

    Если он останется неузнанным, то ситуация ухудшится, и ваша машина остановится прямо на том месте, где она находится. Вы можете столкнуться с этим, когда заводите машину и пытаетесь увеличить скорость, или когда вы останавливаетесь, и двигатель выключается, или при замедлении или слишком быстром переключении передач. Проблемы с коробкой передач, системой подачи топлива, приводом управления холостым ходом и забитым значением EVR — это еще одна область, на которую следует обратить внимание при остановке двигателя или пропуске зажигания.

    3. Плохой расход топлива

    Если вы какое-то время водили автомобиль, то легко можете определить его расход топлива.Однако в течение нескольких дней, если вы наблюдаете повышенный расход топлива, это признак неисправности катушки зажигания. Искры нуждаются в достаточной мощности для работы, чего не происходит, когда катушка зажигания вышла из строя. Теперь у свечи зажигания нет другого выбора, кроме как использовать больше топлива для обеспечения той же мощности.

    Другой причиной может быть утечка топлива из-за изношенной топливной форсунки. В то время, когда катушка зажигания не работает должным образом, кислородный датчик также становится неисправным. Они не определяют необходимое количество топлива и подают больше топлива, чем требуется.

    4. Двигатель с трудным запуском

    Обычно это происходит в автомобилях с одной катушкой зажигания. Здесь весь двигатель вашего автомобиля зависит от одной катушки зажигания, и если этот провод изнашивается, это повлияет на всю систему. Тем не менее, одна катушка не единственный виновник. Это может произойти, даже если одна из свечей зажигания не получает нужного количества энергии. В результате вы не сможете завести машину.

     Если вы заводите машину и все еще слышите щелчок, это означает, что катушка все еще работает.Тем не менее, неисправная катушка зажигания вообще не будет производить никакой энергии, которая могла бы зажечь внутреннее сгорание для запуска.

    5. Проверка лампочки двигателя

    Внутри вашего автомобиля есть лампочка, которая следит за работой двигателя. Если вы обнаружите, что это означает, что катушка зажигания вышла из строя. В этом случае вам следует отвезти свой автомобиль к механику для осмотра. Они проведут проверку OBD-II. Если вы можете приобрести сканер OBD-II онлайн или в ближайшем автомобильном магазине, то вы даже можете сделать это самостоятельно.Возможные коды, которые вы можете получить как признак пропусков зажигания, будут варьироваться от P0300 до P0312. Стандартные диагностические коды неисправностей (DTC) для плохой работы цепи катушки зажигания находятся в диапазоне от P0350 до P0362.

    6. Утечки масла

    Неисправная катушка зажигания может привести к перегреву. Перегрев повреждает покрытие катушки, что приводит к разрывам. Этот разрыв приводит к утечке масла. Опять же, утечка масла возникает не только из-за корпуса катушек. Зазор в свечах зажигания также может быть причиной.Эти большие зазоры часто являются результатом эрозии. Теперь катушка зажигания будет работать на более высоком напряжении, и в результате катушка перегревается и после обрыва течет масло.

    Типы катушек зажигания

    Обычный:

    Катушка зажигания вместе с распределителем образует систему распределителя. Этот тип является старейшим из используемых с 1900-х годов. Первичная катушка получает питание от батареи. Он перестает вращаться, так как кулачок распределителя внезапно разрывает соединение. Теперь вторичная катушка вынуждена производить более высокое напряжение.

    Электронный:

    Этот тип катушки работает так же, как обычная катушка. Здесь вращение катушки останавливается вмешательством электронной системы вместо распределительного кулачка для подачи напряжения в систему зажигания для ее запуска. Вы бы нашли его в каждой машине 1970-х годов.

    Без распределителя:

    На каждые два цилиндра приходится одна катушка. Он поставляется в связке или в виде блока, состоящего из нескольких катушек вместе. Отличие его механизма заключается в использовании магнитного устройства для изменения скорости.

    Катушка на свече:

    Каждая свеча зажигания поддерживается двумя катушками в этой системе. Работает на электронной системе так же, как и на электронном типе.

    Как проверить катушку зажигания?

    Хотите знать, вышла из строя катушка зажигания вашего автомобиля или нет, вот правильный способ сделать это:

    • После того, как автомобиль выключен, откройте его капот. Сначала нужно найти катушку зажигания. В зависимости от модели автомобиля его расположение может отличаться.Интернет должен быть в состоянии дать вам почти точные ответы.
    • Начните с снятия проводов со свечи зажигания.
    • Затем снимите свечу зажигания. Лучше всего это делать с помощью свечного ключа.
    • Осторожно подсоедините провод обратно к свече зажигания.
    • Вы сможете увидеть резьбовую часть заглушки. Прикоснитесь им к любому открытому металлу на автомобиле.
    • Снимите предохранитель или реле топливного насоса.
    • У вас должен быть кто-то, кто вам поможет. Попросите их повернуть ключ инфузии для вас.
    • Вы увидите синюю искру между резьбовой головкой и металлической частью, к которой вы прикасаетесь. Это признак того, что катушка зажигания работает.

    Как предотвратить неисправность катушки зажигания?

    Обратите внимание на систему зажигания

    Вы должны следовать довольно простым шагам, чтобы ваш автомобиль был исправен. Нужно ли ухаживать за катушкой зажигания? Уделите должное внимание системе зажигания. Держите пробки в порядке. Вы не представляете, сколько денег они могут сэкономить вам на ремонте в будущем.Проверьте заглушки на предмет износа из-за нормального использования или возможной эрозии.

    Проверьте катушку зажигания

    Проверьте исправность катушки зажигания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.