Под термином пробой катушки зажигания или свечного наконечника понимается пробой в наиболее слабом месте корпуса или изоляции провода вследствие уменьшения сопротивления, происходящий в короткие промежутки времени. Это механическое повреждение которое ведет за собой появление трещин или оплавление. На поверхности корпуса место пробоя выглядят как черные, выгоревшие точки, продольные дорожки или белые трещины. Такие места прошива искры особенно опасны при влажной погоде. Данная неисправность ведет не только к нарушению воспламенения смеси, но и полном выходе из строя модуля зажигания.
Зачастую такие места не трудно заметить визуально, но порой требуется , при чем не мультиметром или осциллографом, а простым приспособлением из двух проводков. При выявлении поврежденного участка как правило полностью меняют деталь, хотя иногда получается и отсрочить замену при помощи изоленты, герметика или эпоксидного клея.
Что такое пробой катушки зажигания и его причины
Остановимся вкратце на том, что такое пробой катушки, на что он влияет и как визуально выглядит. В первую очередь следует напомнить, что сама катушка - это трансформатор, имеющий две обмотки (первичную и вторичную), изолированные друг от друга. Под определением пробоя понимают физическое явление, когда из-за повреждения первичной и/или вторичной обмоток катушки часть электрической энергии попадает не на свечу, а на корпус. Это приводит к тому, что свеча зажигания работает не на полную мощность, соответственно, двигатель начинает «троить», теряется его динамика.
Устройство катушки зажигания
Причин пробоя катушки зажигания может быть много - повреждение изоляции одной или обоих обмоток, повреждение корпуса наконечника, повреждение его резинового уплотнителя (из-за чего внутрь попадает вода, по которой и «шьет» электричество), наличие грязи на корпусе (аналогично с водой, по ней проходит ток), повреждение (окисление) электрода в наконечнике. Однако чаще всего проблема заключается в «шитом» изоляторе, и следовательно, для устранения проблемы это место нужно локализовать и заизолировать.
Интересной причиной выхода из строя наконечников катушки зажигания является тот факт, что при замене свечи зажигания в некоторых случаях автовладельцы по неосторожности или неопытности могут порвать их гидроизоляцию. Это может привести к попаданию под них влаги и появлению проблем с эксплуатацией двигателя. Противоположный случай заключается в том, что когда автовладелец чересчур плотно затягивает верхние гайки свечных стаканов, то возникает риск, что в корпус последних начнет проникать моторное масло из двигателя. А это масло вредно для резины, из которой сделаны наконечники катушек.
Также причиной того, что искровой пробой идет вне цилиндра являются неправильно выставленные зазоры на свечах зажигания. Особенно это актуально, если зазор увеличен. Естественно, что искра в данном случае пагубно влияет как на корпус свечи, так и на резиновый наконечник катушки зажигания.
Симптомы неисправности катушки зажигания
Признаки неисправности катушки зажигания заключаются в том двигатель периодически «троит» (актуально , и при запуске мотора, «на холодную»), имеют место «провалы» при разгоне машины, при визуальном осмотре катушки наблюдаются «дорожки» электрического пробоя, подгорание контактов, следы термического перегрева, наличие большого количества грязи и мусора в корпусе катушки и другие, более мелкие, неисправности. Чаще всего причинами неисправности катушки является обрыв ее первичной или вторичной обмоток. В некоторых случаях просто повреждение их изоляции. На начальном этапе катушка будет работать более-менее нормально, однако со временем проблемы будут усугубляться, и описанные выше признаки будут проявляться в большей мере.
Существует несколько типовых признаков пробоя катушки зажигания. Сразу стоит оговориться, что перечисленные ниже неисправности могут быть вызваны и другими причинами, поэтому диагностику все же стоит проводить комплексно, в том числе проверив и состояние катушек зажигания. Так, симптомы пробоя можно разделить на два типа - поведенческие и визуальные. К поведенческим относится:
- Двигатель начинает «троить». И с течением времени ситуация все усугубляется, то есть «подтраивание» выражается все четче, теряется мощность и динамика двигателя.
- При попытке быстрого разгона имеет место «провал», а при работе на холостом ходу аналогично резко не повышаются обороты двигателя. Также имеет место потеря мощности под нагрузкой (при перевозе тяжелых грузов, езде в гору и так далее).
- «Троение» двигателя чаще возникает в дождливую (влажную) погоду и при запуске двигателя «на холодную» (особенно характерно для низких температур окружающего воздуха).
- В некоторых случаях (на более старых машинах) возможно появление в салоне запаха несгоревшего бензина. На более новых автомобилях аналогичная ситуация может быть, когда вместо более-менее чистых выхлопных газов к ним добавляется запах несгоревшего бензина.
При демонтаже катушки зажигания при ее неисправности можно наблюдать визуальные признаки того, что она полностью или частично вышла из строя. Так, к ним относится:
- Наличие на корпусе катушки «дорожек пробоя». То есть, характерных темных полос, по которым «прошивает» электричество. В некоторых, особо «запущенных» случаях, на дорожках имеют место окалины.
- Изменение (помутнение, почернение) цвета диэлектрика на корпусе катушки зажигания.
- Потемнение электрических контактов и разъемов, возникшее вследствие их подгорания.
- Следы перегрева на корпусе катушки. Обычно они выражаются в неких «потеках» или изменении геометрии корпуса в некоторых местах. В «тяжелых» случаях они могут иметь горелый запах.
- Высокая загрязненность на корпусе катушки. Особенно вблизи электрических контактов. Дело в том, что электрический пробой может происходить именно по поверхности пыли или грязи. Поэтому желательно не допускать такого состояния.
Основной же признак неисправности катушки - отсутствие воспламенения топливной смеси. Однако такая ситуация возникает не всегда, поскольку в определенных случаях часть электрической энергии все же уходит на свечу, а не только на корпус. В этом случае необходимо провести дополнительную диагностику.
Ну и на современных машинах в случае возникновения пробоя катушки зажигания электронный блок управления двигателем (ЭБУ) сообщит об этом водителю, активировав на приборной панели лампу Check Engine (и диагностическим кодом ). Однако она может засветиться и из-за других неисправностей, поэтому для этого нужна дополнительная диагностика с помощью программных и аппаратных средств.
Описанные выше признаки неисправности актуальны в случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки зажигания. Если конструкцией предусмотрена установка одной, общей для всех цилиндров, катушки - то двигатель заглохнет вовсе (это, собственно, одна из причин, почему на современных машинах устанавливают несколько индивидуальных модулей).
Как проверить катушку на пробой
Проверить пробой катушки зажигания можно одним из 5-ти способов, но как правило, рядовой автовладелец имеет возможность воспользоваться лишь тремя из них. Первый - визуальный осмотр, ведь часто место пробоя бывает заметным на глаз; второй проверка мультиметром, а третий, причем самый надежный быстрый метод, если визуально ничего не заметно - использовать простейший тестер системы зажигания (его легко сделать своими руками).
Для проверки работы системы зажигания в первую очередь имеет смысл воспользоваться программой для считывания ошибок из ЭБУ. Обычно в таких случаях он показывает ошибки из группы P0300, указывающую на пропуски зажигания в каком то из цилиндров. Однако учтите, что в данном случае ошибки могут быть вызваны не только неисправными катушками или свечными наконечниками. Поэтому для того, чтобы убедиться, что неисправность именно с одной из них, имеет смысл переставить проблемный узел на другой цилиндр, стереть ошибки из памяти ЭБУ и провести диагностику снова.
Если проблема именно в катушке (речь именно об индивидуальной), то ситуация с ошибками повторится, но с указанием уже другого цилиндра. Правда когда это именно пробой катушки, причем такой что появляются пропуски, то вы и так сможете понять по троению двигателя, увидеть глазом пробитую дорожку изолятора или даже услышать ухом характерное потрескивание. Иногда в темное время суток, кроме треска, можно также увидеть появляющуюся искру.
Визуальный осмотр
Следующий способ, как определить пробой катушки зажигания - ее демонтаж и визуальный осмотр. Как показывает практика, на корпусе катушки обычно не сложно найти тот самый «путь» пробоя, по которому «шьет» искра. Или же стоит обратить внимание на сколы, выбоины, нарушение геометрии в корпусе катушки, которых раньше не было.
Замер параметров
Есть два обязательных метода проверки состояния катушки зажигания - проверка «на искру» и проверка сопротивления изоляции обеих обмоток (низкого и высокого напряжения). Для измерения параметров понадобится рабочая свеча зажигания и мультиметр с возможностью замера сопротивления изоляции. Но надежнее всего воспользоваться тестером генерации искры, только с небольшой доработкой, чтобы можно было водить проводником по корпусу катушки и искать то слабое место изоляции, которое пробивает.
Самодельный тестер искры
Самый интересный и надежный метод, как проверить пробой катушки зажигания, заключается в использовании специального самодельного пробника. Он помогает когда визуально дефект не видно, проверка сопротивления обмоток проблемы не выявила, а возможности воспользоваться осциллографом нет. Для изготовления искрового тестера вам понадобится:
- медицинский одноразовый 20-ти кубовый шприц;
- два куска гибкого медного провода (ПВ3 или похожий) с площадью поперечного сечения 1,5…2,5 мм² с длиной каждого около полуметра;
- небольшое крепление типа «крокодил»;
- заведомо исправная свеча зажигания (можно взять рабочую б/у);
- кусочек термоусадки диаметром немного больше общего диаметра имеющегося медного провода;
- маленький кусочек гибкой проволоки;
- электрический паяльник;
- ручная или электрическая ножовка (болгарка);
- термопистолет с заранее заряженным в него силиконом;
- шуруповерт или электрическая дрель со сверлом диаметром 3…4 мм.
- монтажный нож.
Последовательность процесса изготовления состоит из следующих шагов:
Готовый тестер
- С помощью монтажного ножа необходимо удалить со шприца его «носик», куда одевается игла.
- Ручной ножовкой или болгаркой необходимо надрезать на свече резьбу таким образом, чтобы удалить часть корпуса, на который эта резьба нанесена. В результате в нижней части свечи останется лишь электрод.
- В верхней части корпуса шприца необходимо проделать отверстие такого диаметра, чтобы туда можно было вставить обработанную заранее свечу зажигания.
- Пропаять с помощью термопистолета по кольцу место соединения свечи и корпуса пластикового шприца. Делать это тщательно, чтобы сделать хорошую гидравлическую и электрическую изоляцию.
- Поршень шприца в его передней и задней частях необходимо просверлить с помощью шуруповерта.
- В просверленное отверстие в нижней части необходимо продеть подготовленные ранее два куска гибкого медного провода. К противоположному концу одного из них нужно с помощью паяльника припаять подготовленное крепление «крокодил». Противоположный конец второго провода нужно слегка зачистить (около 1 см или менее).
- В аналогичное отверстие в верхней части нужно вставить подготовленную металлическую проволоку.
- Приблизительно посередине поршня медные провода и проволоку соединить между собой в единый контакт (спайку).
- Место соединения проволоки с проводом нужно пропаять с помощью термопистолета для механической крепости и надежности контакта.
- Вставить поршень обратно в корпус шприца таким образом, чтобы проволока в верхней части поршня находилась на некотором расстоянии от электрода свечи зажигания (расстояние будет в дальнейшем регулироваться).
Как определить пробой катушки зажигания тестером искры
После того, как был изготовлен самодельный тестер по поиску места пробития, непосредственно процедуру необходимо выполнять по следующему алгоритму:
Поиск пробоя с помощью самодельного тестера
- Подсоединить испытываемую катушку зажигания к свече в сделанном тестере.
- На соответствующей форсунке (где была отсоединена катушка) отсоединить разъем с тем, чтобы топливо не залило в процессе испытания свечной колодец.
- Провод с креплением “крокодил” присоединить на минусовую клемму аккумуляторной батареи или же просто на “массу”.
- В шприце установить зазор около 1...2 мм.
- Запустить двигатель. После этого в корпусе шприца между искрой и проволокой появится искра.
- Зачищенным концом второго провода (подключенного параллельно) нужно поводить по корпусу катушки. Если на нем имеет место пробитие, то между корпусом и концом провода появится искра, которую можно хорошо видеть. Это дает возможность не только убедиться в ее наличии, но и определить место ее появления для дальнейшего устранения неисправности.
- Повторять для всех катушек по очереди, не забывая при этом отключать и подключать соответствующие топливные форсунки.
Метод проверки является простым и универсальным. С его помощью можно не только найти место, где искра “шьет” по корпусу, но и определить общее рабочее состояние непосредственно катушки зажигания.
Делается это путем регулирования зазора между электродом свечи и проволокой на поршне шприца. На начальном этапе устанавливается минимальный зазор со значением около 1...2 мм и постепенно увеличивается. Значение зазора, при котором пропадает искра зависит от объема двигателя, типа и состояния системы зажигания и прочих факторов. В среднем же для двигателей с объемом около 2 литров и менее расстояние, при котором должна пропасть искра составляет около 12 мм, однако это условно. В целом же при проверке всех индивидуальных катушек зажигания можно попросту сравнить их работу между собой и выявить неисправный элемент при его наличии.
Как устранить пробой
Что касается вопроса о том, как устранить возникшую поломку, то тут есть два варианта - быстрый («полевой») и медленный («гаражный»). В последнем случае все просто - желательно полностью поменять катушку, особенно, если пробой значительный. Что касается быстрого ремонта, то для этого используют либо изоленту, либо клей.
Изолирование поврежденной катушки
Самым интересующим автовладельцев вопросом в данном контексте является - как устранить пробой инжекторной катушки зажигания? В самом простом случае, то есть, если есть небольшой пробой искры на корпус (а это самый распространенный вариант поломки), - после локализации этого места нужно с помощью изоляционных материалов (изоляционной ленты, термоусадки, герметика, эпоксидного клея или подобных средств, в некоторых случаях используют даже лак для ногтей, однако лак должен быть только бесцветным, без всяких красок и добавок), выполнить изоляцию места (пути) пробоя. Дать универсальный совет невозможно, все зависит от конкретной ситуации.
При выполнении ремонта необходимо обязательно почистить и обезжирить место электрического пробоя перед нанесением на него защитного изоляционного слоя. Это повысит значение сопротивления получившейся изоляции. Если при повреждении изоляции и пробоя в катушке появляется жидкость (обычно от поврежденного уплотнителя), то имеет смысл дополнительно воспользоваться диэлектрической смазкой.
Мойте двигатель только в случае, если уверены в качестве уплотнителей на свечных колодцах, чтобы внутрь них не попала вода. В противном случае ушлые дилеры могут обмануть вас и рекомендовать заменить узел зажигания.
Ну и в самом тяжелом случае можно, конечно же, установить новую катушку. Можно оригинал или не оригинал - зависит от цены. Многих автовладельцев спасают так называемые «разборки», то есть, места, где можно купить запчасти от разобранных автомобилей. Там они дешевле и вполне можно найти качественные комплектующие.
Напоследок пару слов о профилактических мерах, которые позволят избавиться от неприятностей и эксплуатировать катушку очень долго и без проблем. Самая простая мера в данном контексте - использование термоусадки подходящего (большого) диаметра, которую нужно нанести на поверхность наконечника катушки зажигания. Процедура несложная, главное подобрать термоусадку подходящего размера и диаметра, а также иметь под рукой фен (желательно строительный) или какую-либо газовую горелку. Однако перед нанесением термоусадки не забудьте очистить и обезжирить рабочую поверхность наконечника. Данную процедуру также можно использовать не как профилактическую, а вполне себе ремонтную меру.
Также для профилактики желательно поддерживать корпус катушки, да и другие элементы двигателя, в чистом виде с тем, чтобы по грязи и пыли не было «прошиваний» искры. А при замене свечей всегда использовать .
Компоненты автомобиля становятся компактнее и совершеннее. Оборотная сторона прогресса – усложнение производства узла. Т.о. современные катушки зажигания намного требовательнее, чем те массивные трансформаторы, которые выполняли эту функцию в старых моделях автомобилей.
По сути, катушка зажигания представляет собой обычный двухобмоточный трансформатор. Число витков в первичной обмотке – полторы-две сотни, во вторичной – от 15 до 30 тысяч. Площадь сечения проволоки в первичной обмотке – порядка 0,5 – 0,8 мм2, а во вторичной проволока на порядок тоньше – с площадью сечения всего в несколько сотых квадратного миллиметра. Сама по себе намотка тысяч идеальных витков такой тонкой проволоки – непростая технологическая операция. Сопротивление первичной обмотки составляет порядка 3-3,5 Ом, вторичной обмотки – 5000-9000 Ом.
Типы катушек зажигания и их особенности
Общая катушка зажигания
Применяется в контактной, бесконтактной электронной системе зажигания с распределителем. Железный сердечник расположен в центре катушки. Для предотвращения токового нагрева катушка заполнена трансформаторным маслом.
Индивидуальная катушка зажигания
Применяется в электронных системах зажигания и обеспечивает искрой отдельную свечу, потому могут использоваться в двигателях с любым количеством цилиндров. В этом типе катушек первичная обмотка находится внутри вторичной. В первичной обмотке установлен внутренний сердечник, а вокруг вторичной – внешний сердечник. В индивидуальной катушке зажигания могут располагаться электронные компоненты воспламенителя. Для быстрого отсекания тока высокого напряжения во вторичной обмотке устанавливается диод высокого напряжения.
Катушки для установки непосредственно на ГБЦ (штекерные) более требовательны к изготовлению, поскольку подвергаются большим термическим и вибрационным нагрузкам. Только инновационные материалы и крайне надежные соединения компонентов в корпусе катушки зажигания обеспечивают их надежность и долговечность.
Благодаря отсутствию проводов штекерные катушки обеспечивают наименьшие потери напряжения воспламенения. Впрочем, одноискровые катушки могут объединяться в блоки, где одиночные катушки собраны в одном пластмассовом корпусе (например, в автомобилях марки Opel).
Особенность одноискровой системы – необходимость датчика распредвала для различения ВМТ сжатия и ВМТ газообмена. Такие катушки допускают наиболее широкий возможный диапазон регулировки угла начала воспламенения и позволяют отслеживать пропуски зажигания и с первичной, и с вторичной стороны с сохранением в блоке управления кода неисправности, что облегчает диагностику.
Сдвоенная катушка зажигания (двухвыводная)
Применяется во многих конструкциях электронной системы прямого зажигания. Имеет два высоковольтных вывода, через которые синхронно подается напряжение на два цилиндра, из которых только один цилиндр находится в конце такта сжатия. В другом цилиндре искра происходит вхолостую на такте выпуска. Синхронизации с распределительным валом не требуется. Может соединяться со свечами зажигания как проводами высокого напряжения, так и по схеме «одна через наконечник, вторая – проводом». Две двухвыводные катушки могут объединяться в единый блок. Двухискровые катушки, как правило, устанавливаются в систему со статическим высоковольтным распределением в двигателях с четным числом цилиндров.
С двухискровыми катушками зажигания свечи зажигания соединяются последовательно, и на каждой свече имеется только половинное значение активационного напряжения во вторичной обмотке, чего недостаточно для образования активационной искры. В момент разряда почти вся энергия устремляется в заполненный смесью цилиндр, поскольку сопротивление воздуха в другом выше, и там требуется большее напряжение пробоя. В случае с одноискровыми катушками разряд активационного напряжения блокируется встроенным высоковольтным диодом.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram
- https://t.me/autoexpert_consulting_com
Это удобно! Актуальные новости
и профессиональные статьи
.
Всё о рынке Automotive Aftermarket
: авторемонт, автозапчасти, моторные масла, автохимия, оборудование для СТО, автобизнес в лицах, шины, грузовой сервис.
Основные параметры катушек зажигания
Каждая модель катушки зажигания настраивается точно под соответствующую систему. Основными параметрами катушки являются:
Энергия искры
Продолжительность искрового разряда
Ток разряда
Напряжение воспламенения при всех эксплуатационных условиях
Количество циклов искрообразования на всех скоростях
Катушки зажигания генерируют напряжение до 45 000 В. Двигатели с турбонаддувом или прямым впрыском требуют более мощной искры. Энергия искры определяет ток искры и ее продолжительность на электродах свечи зажигания. Энергия искры в современных катушках зажигания составляет 50-100 миллиджоулей (мДж). 1 мДж = 10-3 Дж = 1000 мкДж.
A.
Компактный дизайн
с использованием меньшего количества материалов и более тесная связь с электромагнитной цепью. Результат: эффективная передача энергии, оптимизация расхода топлива.
B.
Корпус катушки, устойчивый к коронному разряду. Катушка и интегрированный модуль воспламенения полностью герметичны.
C.
Точная установка момента зажигания для повышения производительности двигателя.
D.
Непосредственное размещение на свечи зажигания позволяет искре преодолевать более короткое расстояние, чтобы достигнуть свечи зажигания.
Если пройденное расстояние составляет 30 000 км со средней частотой вращения коленчатого вала двигателя 3000 об/мин при средней скорости 60 км/ч, то количество искрообразований составляет 45 000 000 на каждую свечу зажигания! При этом катушки подвергаются сильному электрическому, механическому и химическому воздействию, и должны безупречно функционировать в самых различных условиях, в том числе на блоке цилиндров или непосредственно на свече зажигания в головке цилиндра.
Условия работы катушки зажигания (электрические, механические, температурные и электрохимические):
Диапазон температур от -40°C до +180°C;
Напряжение во вторичной цепи до 45 000 В;
Ток в первичной цепи от 6 до 20 A;
Энергия искры от 10 мДж до примерно 100 мДж (до 200 мДж в будущем);
Вибрация до 55 g;
Устойчивость к воздействию бензина, масла, тормозной жидкости.
Условия эксплуатации и типовые неисправности
Поскольку от исправности катушки зажигания зависит сгорание топливовоздушной смеси, сбои в работе катушки проявляются рядом признаков, связанных с эффективностью работы двигателя на различных режимах.
Сбои в работе двигателя: двигатель периодически «троит», при резком нажатии на педаль акселератора имеет место провал оборотов двигателя, со временем провалы появляются все чаще.
Неустойчивость холостого хода и сложность его регулировки. Дергание во время начала движения и в период поездки.
Наконец, наблюдаются проблемы с пуском мотора или невозможность завода двигателя, отсутствие искры в одной или нескольких свечах (особенно это проявляется в холодную погоду, когда «троит» непрогретый двигатель).
При наличии самодиагностики системы зажигания срабатывает индикатор «check engine», но не обязательно. Блок управления двигателя переходит в режим safe-mode.
Причины выхода из строя катушек зажигания
Причин выхода из строя катушки зажигания множество. Наиболее частая – внутреннее короткое замыкание. Когда катушка перегревается, например, из-за повышенного температурного режима работы двигателя (бедная смесь, неисправная система охлаждения), нарушается изоляция. К перегреву катушки ведет и использование изношенных свечей, в которых возник внутренний зазор из-за износа токопроводящего стеклогерметика. Кроме того, обратные газы и пробой изолятора пагубно влияют на состояние резинового наконечника катушки зажигания.
Возможен вариант, когда время зарядки катушки может возрастать вследствие низкого напряжения источника тока. Это приводит к преждевременному износу блока управления зажигания. Негерметичность узлов двигателя и течи может стать причиной замыкания, вызвав тем самым нарушение работы системы зажигания.
Диагностика и поиск неисправностей
Специалисты компании Delphi
, ведущего разработчика электронных компонентов и систем, рекомендуют начинать поиск причины неисправности с визуального осмотра: состояние разъемов и проводов, свечей а также следы окисления могут указать на неисправную катушку. Специалисты Delphi
предупреждают, что такой способ «диагностики», когда неисправная катушка определяется путем поочередного отключения при работающем двигателе – недопустим! Профессиональные диагносты никогда не отключают катушки вручную, так как это чревато выходом из строя ЭБУ двигателя. Для безопасной диагностики следует применять мотор-тестеры (сканеры), позволяющие анализировать работу электронных компонентов автомобилей, в том числе и катушек.
Есть три разных метода профессионального определения неисправной катушки:
1. Поочередное отключение цилиндров (отключая инжекторы);
2. Поочередное отключение управляющего напряжения;
3. Анализ кривых осциллографа, подключенного к катушкам.
Подключение осциллоскопа не вызывает трудностей в случае с двухискровыми катушками, а также установленными отдельно от колпачка свечей зажигания одноискровыми – высоковольтные провода открыты для доступа. Однако в случае с одноискровыми катушками, совмещенными со свечными колпачками, потребуются комплекты переходных проводников.
Переходник для подключения осциллоскопа к одноискровым катушкам можно изготовить из свечного колпачка, который после снятия с катушки подключается между нею и свечой.
Отклонения, выявленные с помощью осциллоскопа, могут быть объяснены также неисправностями механических частей двигателя. Например, когда в одном из цилиндров недостаточная компрессия, напряжение зажигания также будет меньше, чем в других цилиндрах. Поэтому следует также подстраховаться измерением величины сопротивления с помощью омметра. Параллельно рекомендована проверка датчиков коленчатого и распределительного валов, а также датчика детонации.
Наверное, излишне говорить о том, что езда с неработающей катушкой чревата плохим КПД мотора и повышенным расходом топлива. Однако это – не единственные возможные проблемы. Возможно оплавление каталитического нейтрализатора в системе выпуска, а если долго проездить с неисправной катушкой, то могут даже повредиться опоры двигателя из-за чрезмерных вибраций.
И, конечно, не стоит пытаться ремонтировать неразборные катушки. Они залиты полимером во избежание попадания влаги. И даже если представить, что вам удастся заменить/отремонтировать детали микроэлектроники, то собрать катушку без попадания кислорода внутрь уже невозможно. Единственное, что можно заменить, так это резиновый наконечник, если его отдельная поставка предусмотрена производителем. Однако это не гарантирует, что что в старой катушке уцелела электронная часть, которая работала под повышенной нагрузкой. Поэтому, с точки зрения оптимизации трудозатрат, замена на оригинальный компонент – единственный разумный вариант.
Катушка зажигания автомобиля отвечает за образование искры и воспламенение горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания. Неисправности катушки зажигания приводят к полной неработоспособности мотора или к его нестабильной работе.
Катушка зажигания, иногда называемая бобиной, представляет собой высоковольтный трансформатор, с двумя или более обмотками. Основной функцией модуля является преобразование низковольтного импульсного напряжения в высоковольтный для генерирования искры в свечах зажигания.
Катушки бывают двух типов:
- одноискровые;
- двухискровые.
Последние применяются в двухцилиндровых двигателях старых мотоциклах, малолитражных автомобилях и в спортивных моделях.
Классическая схема включения — контактная, когда высоковольтный провод по очереди через механическую или электронную систему распределения подключается к свечам зажигания.
Устройство катушки зажигания 1. добавочный резистор; 2. крышка; 3. сердечник 4. высоковольтная обмотка; 5. низковольтная обмотка; 6. магнитопровод; 7. изолятор.
Симптомы неисправности катушки зажигания
Неисправности катушки проявляются по-разному, но чаще всего автомобиль не заводиться. Стартер при повороте ключа зажигания вращается, но двигатель не реагирует.
Также наблюдаются:
- нестабильное искрообразование;
- двигатель троит;
- снижение мощности;
- плохо заводится;
- на определенных оборотах ощущаются провалы в работе мотора;
- авто неожиданно глохнет.
Причиной такого поведения автомобиля может быть механическое повреждение корпуса устройства. Трещина или скол образует утечку высоковольтного напряжения, на массу. Это приводит к снижению высокого напряжения и, как следствие, к нестабильному искрообразованию или образованию искры вне камеры сгорания.
Обмотка может греться, что указывает на межвитковое замыкание. По мере нагревания, изоляция проводов разрушается и со временем наступает полное замыкание электронной системы.
Симптомы не указывают конкретно на то, что бобина вышла из строя, и проявляются при других неисправностях.
Проверка катушки зажигания
Не все водители знают, как проверить катушку зажигания. А в пути такие знания могут пригодиться. Если у машины проявились выше описанные симптомы, то для начала проверьте наличие искры. Для этого достаточно отсоединить высоковольтный провод и при работающем стартере поднести его к любой металлической части кузова на один-два миллиметра. Если вы видите стабильную мощную искру, то с бобиной все в порядке.
Если искры нет, то необходимо знать, как проверить исправность обмотки трансформатора. Проверьте наличие низковольтного напряжения на клеммах первичной обмотки. Отсутствие напряжения указывает на неисправность проводки, генератора, аккумулятора и т. д. Обратите внимание на клеммы, при большом токе их соединения часто горят и искрят. Это вызывает окисление токопроводящих поверхностей.
Во время проверки высоковольтного модуля может оказаться, что искра есть, но недостаточно мощная и ненадежно воспламеняет горючую смесь. Это бывает по нескольким причинам:
- механическое разрушение корпуса или кабеля высоковольтного модуля;
- межвитковое замыкание вторичной обмотки;
- снижение сопротивления изоляции обмоток;
Со временем в корпусе устройства появляются микротрещины. Как проверить исправность катушки зажигания в этом случае. Обмотка контактирует с влажной атмосферой и теряет через нее часть энергии высоковольтного импульса. Проверить это несложно. Откройте капот в темном гараже. Если катушка светиться, как наэлектризованная, из нее течет во все стороны светящаяся электрическая энергия или искрит в каком-либо месте, то значит, ее корпус потерял изоляционные свойства.
Обмотка при таком использовании не сгорает, но мощность двигателя падает. Тем не менее, нагрузка на обмотки повышается и они горят.
Незначительный голубоватый ореол вокруг модуля не в счет – это норма и не входит в признаки неисправности катушки зажигания. Просто проверьте, насколько греется катушка зажигания. Ее температура не должна превышать 90 градусов.
Но когда греется катушка зажигания — трансформатор обязательно сгорает.
Межвитковое замыкание, так же, как и потеря сопротивления между обмотками, снижает коэффициент трансформации, ток потребления увеличивается, и обмотки начинают греться, а затем горят.
Некоторое время может происходить слабое искрообразование, но приговор однозначен – обмотка сгорит. Также обмотки горят из-за малого зазора свечей.
Неисправности катушек зажигания с масляными трансформаторами
Обмотки помещены в контейнер с охлаждающим трансформаторным маслом. Основными признаками неисправности такого устройства являются:
- перегрев;
- течет масло.
Если не присмотреться к тому, что масло течет, катушка сгорает. В некоторых случаях ее можно вскрыть, заменить сальники или нанести слой герметика. Обычно обмотки горят из-за межвиткового замыкания.
Но если масло горит и испаряется из корпуса, то поможет только замена. Не верьте тем умельцам, которые предлагают, если греется катушка зажигания, заменить масло и герметизировать прибор. Замкнутая обмотка всегда сгорает. Также, отсутствие масла приводит к выходу из строя трансформатора.
Проверка исправности бобины с помощью тестера
Многие пользователи задаются вопросом, как проверить катушку зажигания мультиметром. Это просто. Лучше воспользуйтесь электронным тестером.
Прозвоните первичную обмотку. Ее сопротивление обычно составляет около 0.5 Ом.
Теперь замеряйте вторичную обмотку. Если она не вышла из строя, то ее сопротивление варьируется от 200 до 500 кОм. Но показания сопротивлений катушек в этих пределах не обозначает, что устройство исправно. Межвитковое замыкание практически невозможно проверить таким способом. Для этого понадобится генератор и осциллограф.
Особенности проверки модуля зажигания Альфа Ромео
В некоторых моделях Альфа Ромео на каждый цилиндр устанавливается две свечи. Поэтому в высоковольтном модуле Альфа расположено две вторичные обмотки, подающие искровой импульс на свечи.
Проверить работоспособности обеих высоковольтных обмоток Альфа можно всеми описанными способами.
Для определения неисправностей бобины Альфа 146, проверьте сопротивление обмоток. Они должны быть:
- первичная – 0.3 Ом (+/- 12%);
- вторичная – 7 кОм (+/-12%).
Другие показания сопротивлений модуля смело воспринимайте, как причину неполадок в Альфа 146.
Распознать неисправность катушек несложно, но определить, почему они горят и выходят из строя, теряя работоспособность, намного сложнее.
Не секрет, для того чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания и заставить его работать (если он у вас не дизельный), нужны две вещи. Это бензин и искра. В случае отсутствия хоть одного из них, увы… Никуда вы не поедете. Если бензин достаточно залить в бак, то с искрой все гораздо интереснее… Нам нужна целая куча приборов: аккумулятор, генератор, катушка зажигания (бобина), распределитель зажигания (трамблер), ну и свечи наконец. Давайте остановимся на катушке.
Так что же такое катушки зажигания? Если говорить сухим техническим языком, то это импульсный повышающий трансформатор. Основная его задача, это повысить напряжение бортовой сети (обычно 12 вольт) до напряжения, достаточного для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Причем импульсного напряжения. Значение напряжения пробоя колеблется от 25 до 35 тысяч вольт.
Давайте кратко рассмотрим устройство катушки зажигания. Оно, в принципе, типовое для всех моделей, имеются лишь незначительные отличия в исполнении.
Как и в любом трансформаторе, сердцем катушки является сердечник из ферромагнитной стали (17), вокруг которого намотаны первичная (4) и вторичная (5) обмотки. Все это помещается в корпус из изолирующего материала (2), для безопасности. Обмотки разделены изоляционной бумагой (3). Корпус катушки заполнен трансформаторным маслом, которое необходимо для охлаждения и изоляции. Первичную обмотку образует сравнительно небольшое количество витков толстого провода. Вторичная же обмотка выполняется из тонкого провода и может иметь от 15 до 30 тысяч витков.
Теперь давайте рассмотрим, как работает катушка зажигания. Может быть, помните, еще в школе на уроке физики учили Закон электромагнитной индукции. «Для любого замкнутого контура…». Давайте вспомним суть. Генерируемая электродвижущая сила (ЭДС) пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Работа катушки зажигания основана именно на этом законе.
При протекании тока с напряжением 12 вольт по первичной обмотке в катушке генерируется магнитное поле. Во вторичной обмотке при этом появляется наведенное напряжение. При прохождении поршнем верхней мертвой точки цепь первичной обмотки размыкается прерывателем. Мгновенно уменьшающееся вследствие этого магнитное поле по закону Фарадея создает в первичной обмотке импульс высокого напряжения. А поскольку бобина – это повышающий трансформатор, то во вторичной обмотке напряжение еще более возрастает пропорционально отношению числа витков в обмотках. Далее, этот импульс в классических системах по высоковольтным проводам через распределитель передается к свечам зажигания. Искровой промежуток перекрывается разрядом и происходит воспламенение топливовоздушной смеси.
Кроме классических схем зажигания, существуют и другие. Например, с двухискровой (двухвыводной) катушкой.
Как и следует из названия, такая катушка имеет два вывода высокого напряжения.Двухвыводные бобины в основном используются в двухцилиндровых двигателях.
Их можно использовать и в многоцилиндровых ДВС с четным количеством цилиндров, достаточно увеличить количество катушек. Двухискровая катушка подает высоковольтный импульс одновременно на оба цилиндра, при этом только один из них находится в конце такта сжатия. Вторая искра холостая. Описанная схема позволяет упростить систему и отказаться от распределителя зажигания.
Сегодня широко используются индивидуальные (штекерные) катушки зажигания. Они устанавливаются прямо на свечу зажигания. То есть у каждой свечи двигателя своя катушка. Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты системы и увеличить надежность за счет уменьшения количества элементов (распределитель, высоковольтные провода).
Как можно проверить исправность катушки зажигания
Несмотря на то, что конструкция бобины, на первый взгляд, проста, все же возможна и неисправность катушки зажигания. Симптомы дефектов при этом схожие. Двигатель начинает работать неустойчиво, «троить», возникают провалы в работе. Двигатель может просто не завестись.На новых автомобилях о неисправности сообщит лампочка «CHECK ENGINE».
Раньше катушку частенько проверяли старым «дедовским» способом. Проворачивая двигатель, проверяли наличие искры между свечей и «массой» автомобиля. В современных двигателях такие опыты могут привести к печальным последствиям. Вы можете повредить не только катушку зажигания, но и другую сложную электронику автомобиля.
Рассмотрим наиболее частые неисправности катушки зажигания, симптомы и методы их диагностики. Например, греется катушка зажигания.
В принципе катушка и должна греться, но не запредельно. При длительной эксплуатации, хотим мы или нет, происходит «старение» изоляции. И этот процесс характерен не только для бобин. В результате ухудшения изоляционных свойств диэлектриков в катушке растет риск внутреннего короткого замыкания и, как следствие, перегрева. Если температура поднимается выше 150 градусов, то, скорее всего, катушка подлежит замене.
Как сделать проверку катушки зажигания мультиметром
Возникает вопрос: «Как проверить катушку зажигания?». Мультиметром… Это, наверное, самый доступный способ.
Давайте рассмотрим, как прозвонить катушку зажигания мультиметром. Нужно поочередно проверить сопротивление первичной и вторичной обмоток. Не помешает проверить сопротивление и между выводами обмоток и корпусом. Сопротивление первичной обмотки должно попадать в диапазон от 0,3 до 2 Ом, вторичной – от 6 до 15 кОм. Сопротивление между выводами обмоток и корпусом должно стремиться к бесконечности. При отклонении значений измеренных сопротивлений обмоток от описанных диапазонов возможно межвитковое замыкание, если же сопротивление обмотки стремится к бесконечности – это верный признак обрыва провода в витке.
Что делать, если нет искры с катушки зажигания?
Вы сели в машину, привычным движением повернули ключ зажигания в замке, стартер усердно крутит маховик двигателя и… И двигатель не заводится. Что же делать? Изначально предположим, что с подачей топлива все нормально. Тогда причина банальна – нет искры. Прежде чем бежать за мультиметром, давайте определимся, а в катушке ли дело.
Для начала нужно проверить все разъемные контакты, связанные с образованием и передачей импульса напряжения, в случае необходимости почистить их. Проверить свечи зажигания. Они должны быть чистыми и сухими.
Если все в порядке, можно попробовать заменить катушку на заведомо исправную. Колдовство с осциллографом, я думаю, можно оставить автосервису.
Вы спросите: «Как выполнить ремонт катушки зажигания своими руками?». Отвечу – никак. Ее нужно заменить. Ремонту катушка не подлежит.
Сколько стоит катушка зажигания? По-разному… В зависимости от марки автомобиля. Например, для ВАЗ-1118 можно купить за 900 рублей. Цена на катушку для CHEVROLET Aveo начинается с 6 тысяч рублей. Редкие модели, например, катушка зажигания wf72 для Porsche, могут стоить до 300 долларов США и доставляться только под заказ.
Вывод
В заключение хочется сказать, любите своего четырехколесного коня, содержите систему зажигания в чистоте, а регулярное обслуживание доверяйте только квалифицированным социалистам. И он еще долго прослужит вам верой и правдой.
В данном видео показано как проверить катушку зажигания без оборудования:
Катушка зажигания автомобиля служит для формирования высоковольтного разряда между электродами свечи в двигателях, работающих на бензине. Именно этим разрядом и поджигается топливная смесь в тот момент, когда поршень достигает верхней мёртвой точки.
За своевременность проскакивания искры отвечают другие элементы системы зажигания. В зависимости от конструкции мотора это или распределитель зажигания (трамблёр), или датчик положения распредвала.
От катушки же зависит мощность искры и то, проскочит ли она вообще. Учитывая безусловную зависимость работы двигателя от состояния этой детали, неплохо знать признаки неисправности катушки зажигания.
Рассмотрим, как она устроена и как определить неисправность катушки зажигания, какие есть приборы для проверки катушек зажигания своими руками.
Устройство катушки зажигания автомобиля
Катушка зажигания автомобиля – это трансформатор с двумя обмотками. По первичной обмотке протекает ток низкого напряжения. В нужный момент (определяемый датчиком распредвала или трамблёром) в первичной обмотке происходит скачок напряжения, который индуцирует электромагнитный импульс во вторичной обмотке, а тот, переданный по проводам, вызывает искровой разряд между электродами свечей зажигания. Это, конечно, лишь схематичное описание процесса.
Существует несколько видов катушек:
Принцип действия всех катушек зажигания одинаков, поэтому и несправности у них всех одинаковы.
- маслонаполненные с одним выходом высокого напряжения;
- «сухие» с одним или несколькими выходами;
- индивидуальные, устанавливающиеся на свечи.
Вне зависимости от вида, принцип их работы одинаков, а также одинаковы причины выхода неисправностей катушек зажигания.
Напряжение выходного импульса составляет 25 000 – 35 000 вольт, именно с этим и связаны пробои искры на «массу» при недостаточно хорошей изоляции высоковольтных элементов системы зажигания.
Провода обмоток катушки зажигания нагреваются из-за электрического сопротивления. К тому же, на малых оборотах двигателя через первичную обмотку постоянно протекает излишний ток, и катушка зажигания греется сильнее. Избыточный ток, правда, компенсируется добавочным сопротивлением (или полупроводниковыми ключами), но тут может сыграть роль и недостаточное качество изделия. Чрезмерный нагрев проводов обмоток приводит к прогоранию изоляции, почему и сгорает катушка зажигания.
Следует учитывать и то, что нагрузка на обмотки повышается и в том случае, когда связанные с ней детали неисправны или нарушены условия их работы. К примеру, повышенный температурный режим работы двигателя приводит к растрескиванию изоляции проводов высокого напряжения и их наконечников. Схожим образом влияет и грязь в сочетании с водой, образуя каналы для пробоя искры на «массу».
Признаки выхода из строя катушки зажигания, когда она пробита
Схема бесконтактной системы зажигания
Если изоляция корпуса катушки нарушена, то искровой разряд будет идти путём наименьшего сопротивления – то есть ток, предназначенный для воспламенения топливной смеси в цилиндре, уйдёт на ближайшую металлическую деталь, соединённую с «массой» автомобиля. Двигатель отреагирует на пропуски зажигания следующим образом:
Существенный недостаток индивидуальных катушек зажигания - это их работа в более неблагоприятных условиях.
- будет неустойчиво работать на холостом ходу;
- движение авто станет сопровождаться рывками;
- затруднится его пуск;
- появятся провалы при разгоне;
- возможны хлопки в выпускную и впускную системы.
Но это симптомы «умирающей» катушки зажигания, когда она пробивает на «массу», но ещё работает. В случае полного отказа катушки зажигания, симптомы неисправности будут разными, в зависимости от того, сколько цилиндров она «обслуживает».
То есть в случае одного высоковольтного вывода выход из строя катушки приведёт к тому, что двигатель заглохнет – ведь искра пропадёт во всех цилиндрах. Сгоревшая индивидуальная катушка зажигания заставит «замолчать» лишь один цилиндр. В этом плане такая катушка, конечно, лучше – по крайней мере, её отказ не станет причиной вынужденной стоянки на обочине.
Существенный недостаток применения индивидуальных катушек – они работают в более неблагоприятных условиях – близость нагретых деталей двигателя, возможность попадания масла на изоляцию, что сокращает срок их службы.
Проверка работоспособности катушек зажигания
Проверка напряжения на обмотках катушки зажигания
Как правило, если двигатель заглох в пути и отказывается запуститься, то исправность зажигания проверяют, положив резьбовую часть свечи так, чтобы был надёжный контакт её с «массой». Прокручивая мотор стартером, смотрят – проскакивает ли искра между электродами.
Но этот способ не указывает на точную причину неисправности – ведь отсутствие искры, помимо отказа катушки, может быть вызвано:
Самым доступным прибором для проверки катушки зажигания своими руками является мультиметр, включенный в режим омметра.
- неисправностью свечи;
- обрывом проводов или их контактов;
- выходом из строя датчиков распредвала или коленвала;
- поломкой распределителя зажигания (отсутствует на впрысковых авто).
Кроме того, неисправность может крыться в ЭБУ двигателя.
Самым доступным прибором для проверки катушки зажигания своими руками является мультиметр, включенный в режим омметра. Им замеряется сопротивление катушки зажигания, вернее, её первичной и вторичной обмоток.
Первичная обмотка имеет небольшое количество витков, к тому же она выполнена из провода большого сечения. Поэтому её сопротивление невелико – от 0,4 до 7 Ом. Измеряется между выводами катушки, к которым подключаются провода низкого напряжения.
Вторичная обмотка намотана большим количеством витков тонкого провода и, следовательно, имеет большее, чем у первичной, сопротивление. Для разных катушек оно имеет различные значения – 5000 до 18 000 Ом, это зависит от особенностей схем систем зажигания. Для индивидуальных катушек оно составляет 100 000 – 500 000 Ом.
Такой разброс значений обусловлен тем, что контактный способ прерывания цепи позволяет производить замыкание-размыкание провода питания первичной обмотки при значениях напряжения и тока, равных параметрам бортовой сети авто. Бесконтактный способ формирования импульса происходит при значительно меньших величинах, поэтому вторичные обмотки катушек имеют большее число витков (и большее сопротивление), чтобы обеспечить должную энергию разряда.
Эти значения сопротивлений обмоток – лишь приблизительны. Лучше всего узнать их точные значения, приводимые в описании электрооборудования конкретной модели машины.
Высоковольтный разрядник для проверки катушки зажигания
Проверить наглядно утечку напряжения в системе зажигания можно в темноте при работающем двигателе.
Кроме того, нужно знать схему цепи зажигания. Многие катушки имеют встроенное добавочное сопротивление (резистор) и, производя замеры вслепую, Вы можете измерить сопротивление первичной обмотки, последовательно включенной с резистором.
Проверку катушек зажигания и модулей можно осуществлять с помощью разрядника, который моделирует работу системы зажигания. Такой способ хорош, если расстояние между электродами разрядника выбрано правильно – с учётом того, что при работе мотора искра в свече проскакивает при большом давлении и в среде топливовоздушной смеси.
Проверить утечку напряжения и пробои в системе зажигания можно наглядно, достаточно открыть капот в темноте, когда двигатель работает. Если поблизости нет источников света, то все пробои искры на «массу» очень хорошо видны. Такой способ хорош для профилактики более крупных поломок – зачастую требуется лишь поменять высоковольтные провода.
В заключение можно сказать, что на срок службы катушки зажигания влияют лишь условия, в которых она эксплуатируется. Меняйте вовремя свечи и провода, не допускайте заливания моторного отсека водой, следите за состоянием электрооборудования – и, вполне возможно, Вам ни разу не придётся менять катушку.
