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.
Говорят, в недалеком будущем такой элемент, как катушка зажигания, перестанет существовать, за счет внедрения свечей зажигания нового поколения, большинство из нас все еще будет эксплуатировать транспортные средства с существующей на сегодняшний день системой зажигания. В этой статье мы попробуем разобраться в основных проблемах, которые возникают из-за неисправности катушки зажигания, а также причины выхода ее из строя.
ignition_coils
Система зажигания — это целый ряд приборов и устройств, каждый из которых выполняет свою собственную функцию для обеспечения оптимального режима работы двигателя, где катушка выполняет функции трансформатора, индуцируя высокое напряжение в низкое. Основные элементы катушки зажигания — это первичная обмотка, вторичная обмотка и электрические разъемы.
Тонкая вторичная обмотка располагается вокруг металлического стержня и представляет собой изолированную медную проволоку толщиной 0,05 — 0,1 мм, поверх которой наматывается первичная обмотка с медным покрытием толщиной 0,6 — 0,9 мм. Существует два основных типа катушек: двухискровая и одноискровая катушка зажигания.
Двухискровые катушки зажигания, как правило, устанавливаются в систему со статическим высоковольтным распределением, где одна катушка обеспечивает высоким напряжением две свечи зажигания. Такой тип катушки используется в двигателях с четным числом цилиндров, среди которых такие популярные марки, как современные Ford Focus, Mitsubishi Lancer, Toyota Corolla, Mazda 3, Volkswagen Golf и многие другие. Четырехцилиндровый двигатель, к примеру, является самым популярным среди Российских покупателей, т.к. наиболее широко представлен на нашем рынке и идеально подходит для тех, кто находится в поиске бюджетного варианта.
Одноискровые же катушки зажигания устанавливаются на каждый цилиндр над свечой зажигания. Особенность одноискровой системы зажигания — необходимость сенсорного датчика распределительного вала для того, чтобы различить ВМТ (верхняя мертвая точка) сжатия и ВМТ газообмена. Одноискровые катушки зажигания имеют различные конструкции: в виде отдельных катушек зажигания (например, в некоторых моделях BMW) или в виде катушечных блоков, где одиночные катушки собраны в одном пластмассовом корпусе (например, в автомобилях марки Opel).
Какой бы тип катушки ни стоял в вашем автомобиле, никто не застрахован от выхода из строя данного компонента. Неисправности проявляются по-разному и вот некоторые из них: пропуски зажигания, слабый разгон или потеря мощности, ошибка на панели приборов, блок управления двигателя переходит в режим safe-mode, а также самый критичный вариант, когда двигатель просто не заводится. Данные неисправности могут возникать как при всех режимах работы двигателя, так и при одном определенном.
Причин может быть множество: внутреннее короткое замыкание, когда из-за процесса старения катушка перегревается. Также время зарядки катушки может возрастать за счет слишком низкого источника напряжения (слабого аккумулятора), что впоследствии приведет к преждевременному износу или повышенной нагрузке блока управления зажигания. Негерметичность узлов двигателя и течи могут стать причиной замыкания, вызвав тем самым нарушение работы системы зажигания.
Специалисты компании Hella советуют начинать поиск причины неисправности с визуальной проверки: разъемы, провода, свечи и распределитель зажигания, а также следы окисления. Если во время визуальной проверки неисправности или какие-либо другие недостатки не обнаружены, рекомендуется проверить систему зажигания с помощью осциллоскопа, который при оценке первичной и вторичной обмоток, даст информацию обо всех составных частях системы.
Подключение осциллоскопа не вызывает трудностей в случае с двухискровыми катушками, а также в случае с одноискровыми, которые установлены отдельно от колпачка свечей зажигания, т.к. высоковольтные провода открыты для доступа. Совсем по-другому дело обстоит с одноискровыми катушками зажигания, которые совмещены со свечными колпачками.
Используя комплект переходных проводников, снимаются осциллограммы первичной и вторичной обмоток для всех цилиндров одновременно (например, в случае с автомобилями BMW). Если же такого комплекта нет, можно, изготовить вспомогательный кабель из свечного колпачка, который после снятия катушки, подключается между свечой зажигания и катушкой. Показатели осциллоскопа сохраняются, и операция проделывается аналогичным образом для других цилиндров, после чего сравниваются все данные.
Если в одноискровой катушке зажигания размещен оконечный каскад (например, в случае с автомобилями Volkswagen/Audi с двигателем FSI), измерить первичное напряжение невозможно, поэтому измеряется ток в первичной обмотке, подключив ее к плюсу или к массе катушки зажигания. Для измерения напряжения вторичной обмотки, снова понадобится вспомогательный кабель для подключения к осциллоскопу.
Эти системы зажигания оснащены устройством распознавания пропуска цилиндров, которые способны определить возможный пропуск. На автомобилях с двойным зажиганием и одноискровыми катушками (например, Smart) можно с помощью двухканального осциллоскопа вывести на экран как напряжение первичной, так и напряжение вторичной обмотки.
Другим способом диагностики является измерение величины сопротивления с помощью омметра. В зависимости от системы зажигания и строения самой катушки, применяются показатели, которые считаются нормой для исправного компонента.
Помимо вышеперечисленного, рекомендуется проверка сенсорных датчиков коленчатого и распределительного валов, а также датчика детонации. При проведении всех работ, не следует оставлять без внимания тот факт, что неисправности, которые определены с помощью осциллоскопа, могут быть объяснены также неисправностями механических частей двигателя. Например, такое возникает, когда в одном из цилиндров компрессия слишком мала, от чего напряжение зажигания, показанное на экране прибора, несколько меньше, чем напряжение зажигания других цилиндров.
Если же катушка зажигания все-таки требует замены, компания Hella, которая является одним из крупнейших производителей электронных компонентов в мире, предлагает большой ассортимент катушек для различных марок и моделей автомобилей, а также для различных типов двигателя. Для более детального ознакомления с продуктовой линейкой, вы можете посмотреть прилагаемую брошюру, где также представлены фотографии и описание всех типов катушек зажигания.
Автор: Максим Марков
Всем привет! Если вы внимательно следите за обновлением сайта, то обязательно знаете о системе зажигание абсолютно все! Пожалуй, мне осталось растолковать лишь о том, как выглядит замена катушки зажигания! Откровенно говоря, процедура не из сложных, справится даже новичок. Однако, сие повествование усложняется количеством разновидностей агрегата. Сегодня, ваш покорный слуга угодит каждому! Давайте прямо сейчас, разберем каким образом осуществляется замена катушки зажигания каждого конкретного вида!
Замена катушки общего типа
Сравнительно одинаковые механизмы установлены практически на всей отечественной техники: ВАЗ, Волга, Москвич и т.д. Если у вас во владении находится именно такая машина и она ни с того, ни с сего перестала заводиться, причина может быть именно в пропаже искры. Как вычислить неисправную катушку зажигания я поведал в прошлой статье, и вы обязательно смогли это сделать. Поэтому остается лишь отправиться в гараж вооружившись торцевыми головками на 10 и 8, конечно предварительно нужно мотнуться в автомагазин за новым агрегатом, но то такое). Итак, когда крышка капота уже поднята, можно действовать!
- В первую очередь обязательно обесточьте систему, для этого просто снимите минусовую клемму с аккумулятора.
- После, вам нужно будет отсоединить центральный высоковольтный провод – проще простого, потяните за него и выдерните из вывода катушки подобно обычной розетке.
- По обе стороны от центрального вывода располагаются контакты, к которым подключены клеммы проводов, с помощью головки на 8 разъедините их.
- Далее, головкой на 10 отвинтите пару гаек крепления катушки.
- Демонтируйте деталь, а на ее место установите новую.
- Монтаж исправной катушки зажигания проводится в обратной последовательности.
На этом собственно и все, если проблема была в катушке, машина должна заводиться! Если же не дай бог в процессе ремонта, вы поняли, что на носу еще и замена замка зажигания, здесь – вы сможете ознакомится и с этой процедурой.
Меняем модуль зажигания
Тем, кто передвигается на более современных автомобилях типа 8-клапонной Гранаты или ВАЗ 2114, при загорании чека, придется столкнуться с четырехвыводной катушкой, ее еще называют модуль зажигания. Процедуры чем-то похожи, но имеют некоторые отличия.
- Так же обесточиваем автомобиль.
- При наличии, демонтируется верхняя крышка двигателя (актуально для ВАЗ 2114 объемом выше 1.5 л.).
- Снимете управляющий жгут проводов, обычно для этого достаточно нажать на фиксатор-защелку.
- Отключаются все 4 высоковольтных провода, будьте внимательны: поменяв катушку, каждый провод необходимо вернуть на свое место, пометьте их при необходимости.
- Выкрутите 4 винта, которыми модуль крепится к кронштейну.
- Вы освободили катушку и ее можно снимать.
Обратите внимания: при выборе новой катушки зажигания обращайте внимание на такой элемент, как крепежные кронштейны, в них должна быть металлическая втулка, которая значительно продлевает жизнь агрегату.
После замены катушки зажигания модульного типа, самое время приступить к индивидуальному, на минуточку, самому современному из всех существующих систем!
Замена индивидуальной катушки
Замена катушек зажигания на 16-ти клапанных двигателях выглядит немного по-другому, но сложность работ от этого совершенно не увеличилась, скорее наоборот. Прежде чем приступить, нужно определить какая именно свеча барахлит, то есть провести их диагностику, при необходимости заменять все. Идентифицировав недуг, можно приступать.
Заменить катушку можно всего одним ключом (трубчатый на 10) ну и конечно рабочим аналогом.
- Чтобы получить доступ к вышедшей из строя детали, откройте капот и снимите декоративную накладку из пластика.
- С обнаруженной катушки нужно снять колоду с проводами, сделать то просто, ведь она ничем не закрепленная.
- После, откручиваете болт крепления ключом на 10.
- Демонтируем катушку аккуратно поднимая ее вертикально вверх, не бойтесь, тяните! Резиновая прокладка, расположенная на основании катушки может задерживать ее в корпусе.
Установив новую катушку не торопитесь закручивать болт обратно и закрывать декоративную крышку, сначала заведите мотор! Послушайте все ли нормально с ним, не троит? Вдруг вам попалась бракованная деталь, такое часто случается. Или же не выдержан момент затяжки свечей зажигания, всякое ведь возможно.
Что предлагает рынок для ВАЗ 2110-15?
Как поменять катушку зажигания надеюсь понятно, ничего ведь сложного правда? Иногда намного сложнее подобрать подходящую деталь в автомагазине, поразмышляем над этим на примере современной классики).
Модуль зажигания для 10-15 моделей оригинального производства (каталожный номер 2112-3705010) выльется вам в среднем около 3.5 тысяч рублей. Вы ведь помните да, что только оригинальные запчасти гарантируют вам эффективность и качество работы. Несмотря на упустить из виду существующие аналоги я не могу!
- Fenox – белорусский производитель стоимость которого ничуть не отличается от оригинала.
- « Старвольт» – произведен в Санкт-Петербургском заводе, реализуется по цене порядка 4000 рублей.
- Pekar – производитель лидирующий на рынке запасных частей для отечественного авто, модуль под данным брендом обойдется всего в 2500 рублей!
Как видите друзья поменять катушку зажигания не сложно, минут 20, от силы 30, главное – желание сделать это! Теперь буду заканчивать, до встречи!
