Катушка зажигания является одним из основных элементов в системе управления бензиновых двигателей. Ее неработоспособность приводит к отсутствию воспламенения в одном и более цилиндрах. Поэтому каждый автовладелец должен знать основные признаки неисправности катушки зажигания, симптомы, предшествующие появлению этой ситуации.
Назначение, принцип работы катушки зажигания
Устройство является наиболее консервативной деталью в бензиновом ДВС. Ее прототип был изобретен в Германии инженером Румкорфом в середине девятнадцатого века. Она заменила магнето в двигателях автомобилей в начале 20-го века.
Основное назначение устройства – преобразование низковольтных электрических импульсов амплитудой около 12 Вольт (напряжение бортовой сети автомобиля) в высоковольтные импульсы амплитудой более 15.000 Вольт. Высокое напряжение необходимо для пробоя рабочей зоны свечи зажигания.
По типу исполнения и схеме зажигания катушки классифицируют:
- одиночные;
- сдвоенные (строенные, четырехблочные);
- индивидуальные.
Устройство катушки зажигания
Одиночные устройства применяются в системах с распределителем зажигания. Сдвоенные используют в четырехцилиндровых ДВС без распределителя. Одна часть формирует высоковольтный импульс на 1-й и 4-й цилиндр, вторая обслуживает 2 и 3-й. Строенные и четырехблочные катушки иногда применяются соответственно в шестицилиндровых и восьмицилиндровых двигателях. В современных автомобилях широкое распространение получили индивидуальные катушки. Они устанавливаются на каждую свечу зажигания индивидуально. Индивидуальная катушка свечи зажигания имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными:
- отказ одного из устройств не ведет к полному останову двигателя;
- более просто организовать схему электронного управления;
- отсутствие механического распределителя зажигания делает систему более надежной;
- распределение импульсной нагрузки уменьшает токи, способствует увеличению ресурса;
- облегчается определение неисправного устройства, которое легко производится компьютерной диагностикой;
- в большинстве индивидуальных катушек установлен импульсный усилитель, он управляется малыми сигнальными токами, что уменьшает электрические помехи, увеличивает надежность электрооборудования.
По типу управления подразделяют:
- контактные;
- электронные;
- со встроенным коммутатором (импульсным усилителем).
В контактных бобинах зажигания низковольтный импульс формируется прерывателем. При коммутировании первичной цепи прерывателем в первичной цепи индуцируется импульс электродвижущей силы. Устройство представляет автотрансформатор, который увеличивает амплитуду импульса в N раз, где N – коэффициент трансформации, равный отношению числа витков во вторичной к первичной обмотке. Коэффициент трансформации контактных устройств превышает 1000.
В бесконтактных системах применяют электронные катушки. Их коэффициент трансформации больше, они формируют стабильную искру. При ремонте нельзя взаимозаменять контактные и бесконтактные устройства.
Встроенный коммутатор установлен на большинство индивидуальных катушек, часто устанавливается на сдвоенные. К их недостатку относится более высокая вероятность отказа в связи с наличием электронных комплектующих.
Симптомы неисправности
Чаще всего бобина не отказывает внезапно. Обычно этому предшествует ряд предупреждающих симптомов.
Основные симптомы неисправности катушки зажигания:
- пропуски искры в одном и более цилиндрах, их можно определить с помощью сканера, по наличию эффекта «троения» двигателя;
- появление «дорожек пробоя» на корпусе, можно определить визуально при запуске двигателя в темное время суток;
- возникновение трещин, сколов на диэлектрической зоне;
- перегрев конструкции;
- подгорание резиновых наконечников высоковольтных проводов;
- замасливание, загрязнение.
При появлении вышеперечисленных симптомов необходимо задуматься о приобретении запасного устройства. Нельзя безучастно наблюдать за тем, как умирает катушка зажигания. В случае внезапного выхода из строя катушки, дальнейшее самостоятельное движение будет невозможно (если у вас не установлены индивидуальные катушки).
Катушки зажигания
Причины выхода из строя катушки зажигания
Рассмотрим причины, почему выходит из строя катушка зажигания.
Естественный износ
Как и все электрические и электронные блоки, бобина имеет определенный ресурс безотказной работы. Средний срок службы катушек зажигания приблизительно семь-десять лет эксплуатации либо 150.000 – 200.000 тысяч пробега. Устройство эксплуатируется в экстремальных условиях при большом перепаде температур, влажности, возможности попадания влаги, грязи, посторонних жидкостей. При этом через первичную обмотку протекают большие токи, во вторичной обмотке формируется высоковольтный импульс.
Электрический пробой
Разберемся, почему пробивает катушку зажигания. Во-первых, со временем в результате действия высоких перепадов температур диэлектрическая изоляция растрескивается, в микротрещины может попасть соленая влага, являющаяся проводником. Для напряжений более 15.000 вольт, формируемых во вторичной обмотке, в качестве проводника выступает даже чистая недистиллированная вода. Во-вторых, в процессе эксплуатации меняются физические свойства диэлектрика, резиновой изоляции наконечников высоковольтных проводов, особенно, сомнительного производства. Высоковольтный пробой может являться причиной установки нештатных высоковольтных проводов, в которых отсутствует распределенное ограничивающее ток сопротивление. Пробой может возникнуть в результате сильного загрязнения, переувлажнения. Даже в случае единичного пробоя в конструкции наступают необратимые изменения, дальнейшая эксплуатация не рекомендуется.
Перегрев
В некоторых автомобилях катушки зажигания установлены непосредственно в верхней части двигателя либо вблизи от нее. В случае, если к их конструкции отсутствует доступ воздуха для естественной вентиляции (такое возможно при установке дополнительного оборудования), может наступить перегрев устройства и выход его из строя.
Механическая нагрузка.
Крепление катушки должно быть штатное. Некоторые автолюбители пренебрегают этим требованиям, «подвешивая» ее на самодельные конструкции.
Износ свечей, высоковольтных проводников
Несмотря на то, что в схеме имеется ограничивающее сопротивление, износ свечей и высоковольтных проводников может вызвать в них электрический пробой. Тогда увеличивается ток нагрузки, бобина может перегреться.
Неисправность реле регулятора напряжения генератора
Иногда приводит к повышению напряжения бортовой сети автомобиля, выходу из строя электронного усилителя (коммутатора).
Неисправность контактной группы замка, электронного коммутатора
Если во время стоянки на катушку постоянно подается напряжение +12 Вольт в случае нештатного замыкания контактной группы замка, устройство может перегреться и выйти из строя. Такая же ситуация возможна в случае неисправности коммутатора.
Чтобы предотвратить преждевременный выход из строя, следует максимально устранить все возможные причины неисправности катушки зажигания в автомобиле.
Проверка напряжения на обмотках катушек
Признаки неисправности
Основные признаки выхода из строя катушки зажигания – отсутствия воспламенения. Если это одиночное устройство с распределителем, то во всех цилиндрах, если сдвоенная, либо одиночная – в обслуживаемых ей. Не обязательно отсутствие искры является стопроцентным признаком неисправной катушки. Возможно, перегорел ограничительный резистор, неисправна свеча, пробил высоковольтный провод, есть неисправность в системе зажигания. Необходима комплексная диагностика неисправности.
Визуальные признаки того, что не работает катушка зажигания:
- наличие «дорожек пробоя», окалов на катушке;
- изменение цвета диэлектрика;
- подгорание контактов и разъемов;
- следы перегрева на корпусе;
- повышенное загрязнение.
Как определить неисправную катушку зажигания
Порядок проверки исправности катушки зависит от того, сколько катушек зажигания в машине. Если в вашем автомобиле установлены индивидуальные катушки зажигания, для того, чтобы с высокой степенью вероятности определить неисправную, можно поменять местами предположительно неисправную и заведомо исправную катушку. Если в результате данной замены, в цилиндре, в котором отсутствовала искра, она появляется, а в другом пропадает, следовательно, бобина действительно неисправная. Таким же образом можно проверить сдвоенные и блочные катушки, но при этом придется видоизменять схему, что не всегда удобно.
Как определить, какая катушка зажигания не работает, не внося изменений в электрическую схему
Для этого необходимо запастись толстыми диэлектрическими перчатками, сухим резиновым ковриком. Использование только обычных диэлектрических перчаток недопустимо: они выдерживают по пробою напряжение 6300 Вольт, на свечу подается напряжение приблизительно в три раза больше.
Если в вашем автомобиле установлено две и более катушки зажигания, автомобиль при неисправности одной из них должен завестись, но сильно троить. Снимая по очереди наконечники высоковольтных проводов свечей либо разъемы с индивидуальных катушек, оценивают стабильность работы двигателя. Если ДВС не изменил характер работы в результате снятия разъема, то искры в данном цилиндре нет. Если двигатель стал троить еще больше, либо вообще заглох, искра имеется, бобина неисправна, либо на нее на поступают импульсы или питание.
Высоковольтный разрядник
Мультиметр
Если двигатель автомобиля вообще не заводится и не схватывает, оценить исправность катушки можно параметрическим методом. Для этого понадобится мультиметр. Обычную катушку наподобие жигулевской можно прозвонить без труда. Для этого сначала устанавливают предел измерения мультиметра на режим измерения сопротивления 200 Ом либо «диод, прозвонка» и измеряют сопротивление между клеммами катушки + и К. Сопротивление должно быть в пределах от 0,2 до 1,0 Ома. Учтите, что во время измерения на данном пределе может появиться небольшая погрешность, которая немного увеличит показания мультиметра. Затем переключают режим мультиметра на предел 20 кОм и измеряют величину сопротивления второй обмотки (между выводом К и медным наконечником, в который вставляется высоковольтный провод). Сопротивление должно находиться в диапазоне 1 килоом до 3 килоом (2000 – 3000 Ом).
Проверить таким методом катушку с встроенным импульсным усилителем нельзя, так как к ее выводам не подключен вывод первичной обмотки. Частая неисправность индивидуальных устройств – пробой ограничивающего резистора. Он находится под резиновым удлинителем конструкции катушки, который легко демонтируется. Резистор следует извлечь и измерить его сопротивление мультиметра на пределе 20 килоом. Оно должно быть в пределах от 1 до 3 килоом.
Мегаомметр
Также можно оценить сопротивление изоляции, если в распоряжении имеется мегаомметр. Сопротивление изоляции (между медным контактом, в который вставляется высоковольтный провод свечи и корпусом) должно быть более 300 мегаом. Это измерение носит оценочный характер. Если сопротивление меньше, катушка вероятно неисправна, больше – вероятно исправна, точнее судить нельзя.
Простую трехвыводную катушку можно проверить «на весу», то есть, собрав простейшую схему. К выводу + подключают напряжение с АКБ +12В, вставляют в разъем высоковольтный провод, на второй вывод которого соединяют свечу. Корпус свечи соединяют с металлической частью двигателя. Далее соединяют к контакту К многожильный изолированный проводник сечением от 2 кв.мм. Держась за изоляцию, другим зачищенным концом провода кратковременно касаются металлической части двигателя. Должна проскакивать искра в мете касания двигателя и через свечу. В электронных катушках искра свечи менее интенсивная. Долго экспериментировать подобным методом нельзя.
На некоторых специализированных СТО есть самостоятельно изготовленные стенды для проверки. Их использование требует специальных методов.
Советы
Для того, чтобы катушка проработала дольше, соблюдайте правила:
- устанавливайте устройство на штатные крепления;
- не загромождайте место устройства, обеспечивая хорошую вентиляцию;
- следите за чистотой на корпусе;
- своевременно (перед началом каждого сезона эксплуатации) проверяйте свечи и высоковольтные провода.
Автор: Максим Марков
Вроде бы – небольшой трансформатор, подающий высокое напряжение на свечи, вовремя воспламеняющий смесь в цилиндрах. Однако тривиальная роль этого устройства, иногда делает неизбежным замену либо ремонт катушки зажигания.
Типы катушек
Принцип катушки здесь традиционен – ток низкого напряжения первичной обмотки создает магнитное поле, наводящее во вторичной высоковольтное. Оно-то и подается на свечи.
В эксплуатируемых сегодня двигателях используется 3 типа бобин:
- Общая – применяемая во всех системах, включая электронную с распределителем зажигания.
- Индивидуальная – подающая ток непосредственно свече, исключая бронепровод. От общей отличается расположением вторичной обмотки поверх первичной.
- Двухвыводная/ сдвоенная – для электронных систем, синхронно подающая искру паре цилиндров, но в противоположных циклах такта сжатия.
Какой бы вариант не использовался, ни одна не застрахована от поломок.
Симптомы, по которым можно подозревать неисправность катушки
Нормальный ход мотора – это непрерывный цикл слаженного взаимодействия его составляющих. Малейший сбой или несинхронная подача искры нарушают этот порядок. Не воспламенение вовремя топлива одного или нескольких цилиндров заметит даже новичок, а во всех сразу – любого заставит выйти из уютного салона, чтобы решить проблему.
На ранней стадии перебои работы бобины можно определить:
- по нехарактерному звуку, «троении» мотора, учащении этих признаков со временем;
- то же самое, при резком увеличении оборотов – провалу прогазовки;
- усилению таких примет при дожде;
- потере тяги при наборе оборотов;
- срабатыванию индикации «проверьте мотор» (check engine) на панели приборов.
Что вызывает неисправность
Это устройство сконструировано для продолжительного применения, но условия работы и технические особенности диктуют свои правила. Опустив заводской брак либо механические повреждения, причины – по которым починка/замена становится необходимой, бывают:
- длительная эксплуатация , особенно в неблагоприятных климатических условиях, повышенных нагрузках;
- использование в экстремальных температурных режимах , превышающих 150°C долгое время, что свидетельствует о неисправной системе управления мотором;
- несоответствующее электроснабжение , вызванное недостаточной зарядкой аккумулятора. Минимальный вольтаж, подаваемый бобине для нормального ее функционирования, должен составлять 11,5 V;
- неисправность основного кабеля , который может быть поврежден, устраняется элементарной сменой провода;
- пробой изоляции вследствие попадания масла , влаги через изношенные уплотнители, вызывая негативное сопротивление обмоток, что приведет к поражению всего устройства.
Погрешности работы столь важной части, напротив – могут негативно отразиться на других компонентах, допустим – блоке управления двигателем (PCM).
Как самостоятельно проверить катушку
Во избежание довольно затратной, как по времени, так и по финансам, процедуры диагностики СТО, подтвердить обоснованность подозрений можно самому:
- выкручивается свеча, вынимается бронепровод;
- свеча, вставленная в провод высокого напряжения, прижимается к корпусу (например – к блоку цилиндров), и запускается движок.
Слабое, желтоватое и неравномерное свечение или отсутствие такового является признаком неисправной свечи зажигания, замена которой проверенно-рабочей, заставит усомниться в исправности двух следующих компонентов, ответственных за искру:
- высоковольтного провода, который также необременительно можно испытать другим;
- самой бобины.
Стоит отметить, что иномарки последних лет выпуска непривычны к такой фамильярности, и могут ответить выходом из строя доселе исправной бобины.
Метод визуального осмотра подразумевает обнаружение видимых повреждений корпуса снаружи и внутри. Выявление подгоревших мест, черных точек будет означать непременный ремонт либо смену.
Можно ли отремонтировать катушку своими руками?
Утвердительно тут можно ответить в довольно редких случаях, чаше касающихся профилактических мер. Чтобы избежать повышения сопротивления, плохого контакта либо обрыва, электрические соединения нужно оберегать от коррозии. Диэлектрическая свечная смазка здесь будет весьма кстати.
Осуществить ремонт своими руками возможно при повреждениях:
- сгорание добавочного сопротивления – устраняется перематыванием неисправного резистора (для старых моделей);
- поврежденный корпус меняется новым;
- скол крышки восстанавливается эпоксидной смолой;
- пробой на массу – термоусадочной трубкой.
Целесообразность ремонта катушек последнее время вызывает сомнения. Многие модели современных авто (как некоторые Шкоды) снабжены неразборными катушками, наполненными полимером для герметичности. Соблюсти этот параметр, даже отремонтировав катушку, после сборки будет затруднительно.
Некоторые части таки подлежат замене, к примеру – резиновые наконечники, однако специалисты советуют сменить барахлящую деталь новой и желательно – с комплектом соответствующих свечей. Главное – подобрать аналогичный по параметрам экземпляр, если вопрос не стоит в усовершенствовании всей системы зажигания.
Признаки неисправностей индивидуальных катушек зажигания (ИКЗ) могут быть различными. Например, двигатель троит, загорелся индикатор «Check Engine», а бортовой компьютер показывает ошибку «пропуски зажигания в цилиндрах». Среди автолюбителей ходит мнение, что для продления срока ИКЗ, а также для уменьшения количества пробоев, на катушку зажигания следует надеть термоусадку. А стоит ли это делать?
Потребуется: термоусадочная трубка диаметром 25-30 мм, строительный фен, ножницы.
- Надеть термоусадку на катушку зажигания;
- Обрезать термоусадку по длине;
- Нагревать ее строительным феном, чтобы термоусадка плотно села на катушку.
- Некоторые автомобилисты проделывают операцию повторно, надевая термоусадку в 2-3 слоя.
Отзывы о таком ремонте катушек зажигания можно разделить на две группы:
- Катушка зажигания больше не пробивает. Ошибку сбросили и она больше не загорается. Двигатель перестал троить, появилась резвость. Можно рассматривать, как временный ремонт в полевых условиях.
Так починить катушку зажигания нельзя. Эффекта нет и не - должно быть. Надевать термоусадку на катушку зажигания бессмысленно.
