Трамблер или катушка что лучше?
Bis-auto.ru

Автомобильный портал

Трамблер или катушка что лучше?

Как выбрать катушку зажигания

PASSAT sedan (B6, 3C2) (03.05 — 11.10)

TRANSPORTER T4 bus (70XB, 70XC, 7DB, 7DW) (09.90 — 04.03)

Автомобильная катушка зажигания представляет собой небольшое металлическое изделие, которое используется для поджигания топливной свечи в двигателях. Ресурс катушек относительно невелик, так как им приходится работать при больших напряжениях и в особо агрессивных условиях.

Для чего нужны катушки зажигания

В двигателях на бензине и газе топливная смесь должна зажигаться. Лучше всего справляются с задачей поджига электротехнические устройства вроде свечей зажигания. Однако рабочее напряжение в них достигает несколько десятков тысяч вольт. Именно здесь и нужна катушка, поскольку в ней можно превратить 12 вольт тока от аккумулятора даже в 50 тысяч вольт . При этом катушка, несмотря на свою кажущуюся простоту, серьезно страдает от внешних воздействий. По этой причине ее меняют в среднем через каждые 70 тысяч километров пробега.

Подробнее об устройстве

На использовании закона самоиндукции базируются очень многие электротехнические устройства. Пресловутая катушка зажигания состоит из следующих элементов:

  • Наружный слой, она же первичная обмотка , из толстой медной проволоки диаметром 0,8 миллиметров. Количество витков: 250-400 штук;
  • Внутренний слой, она же вторичная обмотка , из тонкой медной проволоки диаметром 0,1 мм. Количество витков: 19-25 тысяч штук;
  • Сердечник из специальной трансформаторной стали, являющейся отличным доступным ферромагнетиком.

Также отдельно выделяют коммутирующие устройства, то есть клеммы высоких и низких напряжений. Вторые подводятся к аккумулятору и металлической части автомобиля, практически всегда раме.

Работает это так: ток от выбранного источника (в авто это генератор или аккумулятор) изначально действует в первичной обмотке, создавая электромагнитное поле. При размыкании цепи наблюдается эффект самоиндукции: во вторичной обмотке при изменении силы тока (т.е. снижении его до нуля) наводится импульс электродвижущей силы. Выражаясь ненаучно, вторичная обмотка «сопротивляется» резкому изменению силы тока в обмотке первичной. При этом величина ЭДС имеет зависимость от числа витков и плотности их намотки. В итоге из нескольких вольт можно получить десятки тысяч вольт, которые востребованы системой зажигания.

Сердечник делают слоистым – так он меньше греется. Нагретый сердечник вносит в систему излишнюю нелинейность, а счет чего нельзя достигнуть стабильно высокого значения индуктивности всей катушки. Если от сердечника избавиться, индуктивность будет слишком малой.

Дабы избежать неприятностей, катушку оборудуют добавочными сопротивлениями (позволяет избежать перегрева) и конденсаторами (смягчают скачки напряжения, препятствуя образованию искр), изолируют каждый из слоев (не дает цепи замкнуться). Отметим, что катушка отчасти компенсирует недостатки высоковольтных проводов.

Виды систем зажигания

В зависимости от того, как происходит поджигание топливной смеси, выделяют следующие системы:

  • Распределительная. Одна катушка брала на себя всю работу по работе с несколькими цилиндрами. Система устаревшая и не слишком надежная, сегодня встречается только в старых автомобилях;
  • «Сдвоенная искра». Высокое напряжение от одной катушке обеспечивает работу двух свечей, которые работают с синхронно двигающими поршнями. При этом энергия обеспечивает искру в одной свече, а в другой расходуется вхолостую. Различают системы DIS и несколько модернизированную DIS-COP ;
  • Индивидуальная. Катушка устанавливается непосредственно на свечу зажигания. Отпадает нужда и в высоковольтных проводах. Иначе называет системой COP .

Пока что система COP не слишком распространена, однако ведущие автоконцерны отдают предпочтение именно ей: несмотря на кажущуюся сложность, конечная система зажигания включает в себя лишь несколько элементов, которые должны работать в соответствии с движением поршней в цилиндрах. С ней водители выигрывают в надежности, стоимости ремонта и, как ни странно, внешнем виде – в подкапотном пространстве больше нет провисающей проводки.

Разбираемся со временем замены

Проблемы с катушкой зажигания во многом дублируют таковые у свечей зажигания . А именно:

  • Повысился расход бензина;
  • Двигатель отказывается работать;
  • Упала мощность;
  • Выхлопные газы стали более «грязными»;
  • Мотор начал «троить»;
  • Появилась подозрительная вибрация агрегата;
  • Стало тяжело заводиться.

При этом, как мы и писали выше, ресурс катушек может уменьшаться по целому ряду причин : попадание воды, паров масла и автохимии, перегрев. Любые катушки моментально выходят из строя из-за пробоя изоляции. Да и сами свечи могут сильно их нагружать, вследствие чего катушка перегорает. Особенно уязвимы индивидуальные системы, которые функционируют при экстремальных температурах и требуют дополнительной защиты.

О дорогостоящем процессе изготовления

Что крупные трансформаторы и намотки для электродвигателей, что маленькие автомобильные катушки стоят приличных денег. Конечной, сравнивать автомобильную электрику с таковой на станции нет смысла, но и та, и другая очень требовательна к материалам и технологиям производства.

Поскольку вторичная обмотка составлена мелким проводом, правильная намотка не может быть простым делом: провод толщиной 0,1 мм должен ложиться ровно, без малейших перекосов. Если вы видите в катушке даже мелкий пропуск , можете быть уверены в том, что все изделие начнет греться . Вместе с перегревом выйдет из строя изоляция.

Крайне важна запрессовка проводов. При работе двигателя автомобиль начинает вибрировать, а значит, играет роль разводка мелких проводков внутри катушек. Если они болтаются свободно, появляется риск короткого замыкания.

Высокие требования предъявляются к материалам. Корпус катушки должен выдерживать даже большие механические нагрузки. Сегодня корпус состоит из ударопрочного ABS-пластика . Изоляционные материалы в современных катушках могут служить даже в химически агрессивной среде.

Продлеваем эксплуатацию катушек зажигания

Производители помещают катушки в корпуса, наполненные эпоксидной смолой, а чаще всего трансформаторным маслом. Это делается для предотвращения перегрева устройства. Так что на совести владельца авто всегда остается проверка детали на предмет механических повреждений.

Катушки зависят от качества проводки. Высоковольтные провода нужно поддерживать в чистоте. То же касается клемм, которые покрываются слоем оксида и грязи.

Не забывайте следить за свечами . Их меняют относительно редко, но случай использования одних свечей на протяжении всего цикла использования автомобиля от покупки до отправки в утиль достаточно редок – неисправные свечи нужно менять как можно скорее, иначе они «убьют» катушки.

Увы, катушки зажигания неремонтопригодные. Витки в них уложены так плотно, что в случае пробоя изоляции как-то помочь ситуации не получится. В этом случае нужно менять все устройство. То же касается случаев перегрева.

Делаем верный выбор

Правильнее всего выбирать оригинал, руководствуясь VIN-кодом автомобиля. Так как катушка зажигания находится где-то в середине цепи зажигания, она остро реагирует на любые отклонения от заданных производителем автомобиля характеристик. К примеру, если свеча требует затрат энергии больших, чем может обеспечить катушка, последняя попросту перегорит. Можно получить и другой «бонус»: если исковой зазор свечи очень велик, высокое напряжение будет пытаться найти обходной путь, то есть пробьет изоляцию.

Также вы можете пойти к дилеру и обеспечить его данными о следующем :

  • Двигатель авто;
  • Модель;
  • Год выпуска;
  • Тип автомобильного кузова.

Он подберет катушку даже в том случае, если было установлено нештатное оборудование . Или же вы можете просто снять катушку и попросить дилера подобрать такую же или идентичный ей аналог.

Экскурс по брендам

Значительное число OEM-катушек по факту производится теми фирмами, которые будут перечислены. Это не значит, что оригинал брать бессмысленно. Скорее вы выигрываете во времени, практически сразу подбирая нужную вам запчасть, устанавливая ее и возвращаясь на дорогу.

Из дорогостоящих товаров стоит обратить внимание на те, что лежат в коробках с именами следующих фирм: Valeo (Франция), Beru (Германия), Magneti Marelli (Италия). Качество катушек этих фирм очень высоко, но и цена, как говорится, кусается.

Очень популярны катушки данных фирм: Bosch (Германия), NGK (Япония), Tesla (Чехия).

Бюджетным решением могут стать катушки от чешской фирмы Profit , а также небезызвестной датской JP Group . Менять их придется чаще более дорогих устройств, но даже в этом случае их покупка будет выгодной.

Вывод

Знание о том, как правильно выбирать катушки зажигание, вам всегда будет полезно. Во-первых, это устройство выходит из строя достаточно часто. Многие автолюбители путают неисправности катушки с таковыми у свечей зажигания или высоковольтных проводов. Во-вторых, понимание специфики изготовления катушек и их работы поможет вам не только распознать подделку, но и правильно подобрать смежные узлы, как-то упомянутые свечи и провода. Как правило, катушки зажигания не стоят больших денег, однако если у вас новый автомобиль с индивидуальной системой зажигания, замена влетит в копеечку. В случае замены советуем брать катушки от Valeo, Beru (их вам обязательно порекомендуют друзья-автомобилисты) или, если финансы ограничены, изделия Profit и датского JP Group. Не забывайте также о том, что полноценную диагностику системы зажигания вам смогут разве что мастера на СТО.

Катушка зажигания автомобиля

Во всех автомобилях с ДВС задачу воспламенения топливной смеси внутри цилиндра решает специальное устройство — свеча зажигания, которая в строго определенные моменты времени должна формировать на своих электродах мощный искровой разряд. От качества и стабильности образования искры зависит работоспособность силовой установки автомобиля в целом. А частота образования искры, с учетом максимальных оборотов двигателей, может достигать нескольких тысяч срабатываний в минуту.

Каждое срабатывание требует наличия в системе высокого напряжения номиналом в несколько десятков киловольт, тогда как существующие автомобильные аккумуляторные батареи (АКБ) способны выдавать стандартные значения 12 или 24 вольт (для тяжелых грузовиков и спецтехники).

Таким образом, в цепи от АКБ до свечи должен присутствовать достаточно компактный трансформатор, преобразующий низкое напряжение постоянного источника в высоковольтные импульсы требуемого номинала. В любом автомобиле таким трансформатором является катушка зажигания (КЗ).

Среди автолюбителей широко распространено и другое, простонародное, название этой детали – «бобина».

Устройство катушки зажигания

Рассмотрим, как устроена классическая катушка (или общего типа).

Основу конструкции составляют две обмотки: низковольтная (другое название — первичная) и высоковольтная (или вторичная). Для первичной обмотки используется изолированная медная проволока с диаметром сердечника 0,5-0,8 мм. Количество витков не превышает 300. Поверхностная изоляция защищает обмотку от перепадов входного напряжения и от возможности короткого замыкания. Выводы обмотки заведены на клеммы, расположенные на защитной крышке. К ним подсоединяются провода бортовой сети 12 В от внешнего источника.

Внутри первичной находится высоковольтная обмотка. Для её изготовления используется более тонкая проволока (диаметр сечения не выше 0,1 мм), но зато число витков может достигать 50 тысяч. «Минусовые» выводы обмоток соединены, а «положительный» вывод второй обмотки выведен на высоковольтный наконечник КЗ, откуда и подается импульс высокого напряжения.

В конструкции КЗ присутствуют и другие важные компоненты:

  • корпус устройства, предохраняющий от повреждения внутренние детали катушки;
  • защитная крышка, соединенная с корпусом герметичным неразборным соединением;
  • железный сердечник, способствующий повышению выходного напряжения и «успокаивающий» вихревые токи;
  • наружный магнитопровод;
  • каркас высоковольтной обмотки;
  • изоляторные элементы;
  • клеммные контакты для подключения внешнего источника;
  • контактный винт;
  • клемма центрального наконечника с контактной пружиной для снятия высокого напряжения;
  • крепежная скоба устройства.
Читать еще:  Автокредит какой лучше?

Устройство катушек разных видов

Для эффективного охлаждения устройства в процессе его работы внутренняя полость некоторых моделей перед соединением защитной крышки с корпусом при производстве изделия заполняется специальным маслом.

Для решения задачи поддержания стабильного уровня напряжения на входе катушки некоторые модели могут дополнительно оснащаться «навесными» резисторами.

Принцип работы катушки зажигания

Алгоритм работы достаточно прост: на витки первичной обмотки устройства подается постоянное напряжение от внешнего источника, которое вызывает образование магнитного поля. Это поле воздействует также и на вторую обмотку, где в результате встречной индукции формируется импульс высокого напряжения.

Значение индукции магнитного поля на выходе равняется произведению значения индукции первичной обмотки на количество витков высоковольтной обмотки. За счет этого лавинообразного роста индукции во вторичном контуре мы и получаем такой мощный импульс на выходе КЗ.

Типы катушек зажигания

Все существующие на сегодня автомобильные катушки по конструктивным особенностям можно разделить на четыре группы:

  • Классические (общего типа);
  • Двухвыводные (сдвоенные);
  • Комбинированные (модули зажигания);
  • Индивидуальные.

КЗ общего типа подразделяются на «сухие» и маслонаполненные. «Сухие» появились позже маслонаполненных и постепенно вытеснили их с рынка за счет меньшей стоимости материалов и простоты изготовления. Конструктивно две разновидности классической катушки практически не отличаются друг от друга. В «сухом» изделии отсутствует металлический корпус, а функции защиты от механических повреждений и теплоотвода выполняет толстый слой эпоксидного компаунда, покрывающий всю поверхность устройства.

Основная особенность работы общей катушки заключается в необходимости наличия в цепи зажигания управляющего и распределительного механизма – трамблера, который отвечает за коммутацию низкого напряжения на вход катушки и «раздачу» высокого напряжения по свечам. Именно этот механический коммутатор управляет возникновением искры, а также синхронизирует этот процесс с тактами работы ДВС.

Катушки зажигания сдвоенного типа по своему внутреннему конструктиву аналогичны классическим. Основное отличие заключается в том, что изделие имеет два высоковольтных вывода. Таким образом, каждый сформированный устройством высоковольтный импульс поступает одновременно на две свечи. Но так как алгоритм функционирования двигателя подразумевает максимальное сжатия топливной смеси (время поджига) одномоментно только в одном рабочем цилиндре, то образующийся искровой разряд на свече другого цилиндра «пропадает» впустую. Этот процесс называют также «холостой искрой». Однако на следующем такте работы силовой установки два вывода катушки меняются местами: первый осуществляет «холостой» выстрел, зато второй отрабатывает свой хлеб на все сто.

Сдвоенная катушка зажигания

Двухвыводные катушки имеют два главных преимущества перед классическими:

  1. При объединении двух изделий в одном блоке на 4-цилиндровом моторе (трех изделий на 6-цилиндровом и т.д.) распределитель высокого напряжения в цепи зажигания автомобиля становится ненужным, что влечет за собой повышение надежности системы в целом.
  2. Такую катушку можно подключать к свечам зажигания разными способами: первый – подавать высоковольтные импульсы на свечи по двум проводам высокого напряжения, второй – использовать для одной свечи наконечник, для второй — провод. Это позволяет конструкторам повысить вариативность размещения и подключения КЗ.

Катушками комбинированного типа оснащать авто начали после широкого распространения инжекторных ДВС.

Сначала модули зажигания представляли собой единый блок, состоящий только из отдельных катушек (по числу использующихся в ДВС цилиндров) и специальных наконечников, закрепленных на выводах КЗ. С помощью этих наконечников вся конструкция надевалась на свечи, вкрученные в колодцы головки блока цилиндров (ГБЦ). Такой модуль зажигания позволял отказаться от высоковольтной части трамблера. А функцию низковольтного коммутатора в первых модулях выполнял блок управления ДВС, который для этой цели оснащался необходимым количеством транзисторов.

Позже транзисторные ключи коммутации низковольтного напряжения также перекочевали из дорогого и сложного блока управления в корпус модуля КЗ, который стал независимо выполнять все функции.

Индивидуальные катушки являются сегодня наиболее востребованными устройствами. Выбранная производителем архитектура сердечника позволяет разделить эти изделия еще на две дополнительных группы: компактные и стержневые. Индивидуальные получили свое название в силу того, что каждая работает только на одну свечу.


Алгоритм функционирования индивидуальной катушки полностью соответствует алгоритму работы КЗ других типов, но её конструктив имеет особенности. Главное отличие – зеркальное расположение двух обмоток по сравнению с конструкцией КЗ общего типа. Также индивидуальная имеет два сердечника: один внутри и один снаружи обмоток.

Высоковольтный вывод катушки подсоединён к наконечнику, состоящему из металлического стержня, упорной пружины и керамического изолятора. С помощью наконечника она надевается на свечу, вкрученную в ГБЦ.

Для предохранения вторичной обмотки КЗ от сверхвысоких нагрузок в её конструкции предусмотрено использование мощного диода, способного выдерживать постоянное воздействие значительных напряжений.

К особенностям индивидуальных можно отнести их компактность и отсутствие в изделии некоторых элементов, присущих КЗ других типов, что положительно сказывается на минимизации потерь энергии в цепи высокого напряжения.

Индивидуальные КЗ некоторых производителей дополнительно оснащаются электронными деталями для поддержки воспламенительного механизма.

Применяемость катушек зажигания

Все современные автомобильные системы зажигания используют те или иные типы катушек зажигания.

Катушки общего типа могут быть установлены на автомобили с любой системой зажигания, но при этом они требуют обязательного наличия трамблера. Тогда как сдвоенного типа применяются исключительно в электронных системах зажигания. Индивидуальные и модульные устанавливаются только на те машины, которые используют современные системы зажигания электронного типа.

Требования, предъявляемые к катушкам зажигания

Современные катушки зажигания должны удовлетворять следующим основным требованиям:

  1. Компактные размеры, небольшой вес.
  2. Стабильность характеристик в течение всего срока эксплуатации устройства, надежность и долговечность изделия.
  3. Продуманный дизайн, простота установки/снятия устройства.
  4. Повышенная защита от неблагоприятного воздействия агрессивных внешних факторов (экстремальные температуры, влажность, загрязненность и пр.).
  5. Точность изготовления и механическая прочность посадочных мест, крепежных элементов и контактов устройства.

Заключение

Несмотря на значительную эволюцию ДВС, а также различных электронных систем и узлов автомобилей, катушки зажигания с момента их первого появления на машинах и до нынешнего времени претерпели не столь значимые конструктивные изменения. Они продолжают решать свою основную задачу – трансформацию постоянного низкого напряжения в мощные высоковольтные импульсы, требуемые для стабильной и надежной работы свечей в цилиндрах двигателя.

В современных ДВС наибольшее распространение и развитие получили катушки индивидуального и модульного типов. Это связано с их эффективностью, малыми габаритами и долговечностью. Этот вывод подтверждается многолетним опытом эксплуатации данных типов на большинстве моделей автомобилей ведущих производителей мира.

Трамблер: что это такое в машине

Система зажигания современных автомобилей с бензиновым двигателем представляет собой сложный высокоточный комплекс, состоящий из различных элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию. Одним их ключевых компонентов этой системы является трамблер. Именно благодаря ему свечи в необходимый момент создают искру, от которой воспламеняется топливно-воздушная смесь. При возникновении неполадок в работе трамблера эффективность работы двигателя снижается, более того — двигатель может вообще не работать.

Что такое трамблер и для чего он нужен?

По своей своему функциональному назначению трамблер является прерывателем-распределителем в электрической системе автомобиля. Он обеспечивает регулировку подачи напряжения от аккумулятора на свечи зажигания и момента образования искры. Специфика многоцилиндровых двигателей в том, что воспламенение сжатого поршнем топлива в каждом цилиндре происходит в разное время. Поэтому очень важно обеспечить точность срабатывания механизма зажигания. Эту функцию и выполняет трамблер.

Если рассматривать работу данного устройства более детально, то можно выделить следующие его задачи:

  • инициация образования искры в результате размыкания электрических контактов;
  • передача образовавшегося в цепи напряжения на подходящую свечу;
  • регулировка момента искрообразования в соответствии с режимом движения автомобиля и характеристиками бензина;
  • накопление резервного запаса энергии на специальной бобине.

Как можно увидеть, этот модуль обладает широким функционалом и имеет большое значение для обеспечения работоспособности двигателя.

Как устроен трамблер и как он работает

В состав этого механизма входит множество компонентов различного назначения. Основными среди них являются следующие:

  • ротор — обеспечивает сцепление с вращающимися шестернями распредвала;
  • прерыватель — модуль с кулачковой муфтой, которая соединяется специальными контактами с центробежной муфтой;
  • катушка зажигания, снабженная двойной обмоткой;
  • вращающийся одновременно с валом бегунок, расположенный на крышке трамблера и передающий напряжение на свечу;
  • крышка, через которую токоведущие провода отходят к свечам;
  • регулятор вакуумного типа, обеспечивающий работу функции опережения зажигания;
  • оснащение бесконтактного типа — используется на наиболее современных моделях трамблеров.

Кроме того, многие устройства снабжаются октан-корректором, который изменяет режим работы трамблера в соответствии с качеством бензина.

Принцип работы трамблера в зависимости от конкретной модели автомобиля может иметь индивидуальные особенности. Однако общая специфика действия этого элемента во всех моделях двигателей практически одинаково.При проворачивании коленвала поршни воздействуют на кулачок трамблера, в результате чего размыкаются его контакты. Это приводит к возникновению высокого напряжения, которое через специальный бегунок передается на ту или иную свечу. Данный процесс во время работы двигателя непрерывно повторяется, изменяются только свечи, на которые подается напряжение.

Четкая взаимосвязь с коленвалом и поршнями обеспечивает высокую точность работы трамблера, что, в свою очередь, повышает эффективность функционирования всего двигателя автомобиля.

Читайте также: Что такое иридиевые свечи зажигания и когда их стоит использовать.

Важные характеристики трамблера

Точнее понять принцип работы трамблера помогают понятия УЗСК и УОЗ.

УЗСК — угол замкнутого состояния контактов. Он характеризует время замыкания контактов, входящих в конструкцию трамблера. Другими словами, величина УЗСК определяет энергию, которая аккумулируется на катушке зажигания после формирования искры. Кроме того, от данного параметра зависит то, сколько электроэнергии будет подано для образования на свече искры.

При чересчур малом расстоянии между контактами не будет накапливаться достаточное количество энергии, из-за чего мотор будет работать нестабильно. Если не устранить дефект, то время разрыва будет постоянно уменьшаться, а эффективность работы двигателя — падать.

Для настройки УЗСК в отдельных случаях выполняется регулировка трамблера. Это связано с тем, что для каждого двигателя величина угла замкнутого состояния контактов определяется в индивидуальном порядке.

УОЗ — это угол опережения зажигания. От этой величины непосредственно зависит момент возгорания топливной смеси в цилиндрах. Сущность опережения зажигания в том, что для эффективной работы двигателя воспламенение бензина происходит раньше, чем поршень занимает верхнее положение — это необходимо из-за того, что ТВС не сгорает в один момент. В зависимости от режима эксплуатации двигателя, стиля езды УОЗ изменяется — соответственно, напряжение должно подаваться на свечи в различное время. И эту возможность как раз и обеспечивает трамблер — в его конструкции имеется специальный регулятор центробежного типа, который отвечает за оптимизацию промежутка времени, в который происходит сгорание топливно-воздушной смеси.

Читать еще:  Сигнализация на авто какая лучше?

Распространенные неисправности трамблера

Сложная конструкция, обилие мелких элементов обусловливают большое разнообразие неполадок, которые могут возникнуть в работе трамблера. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся из них:

  • повреждение крышки — проявляется нестабильностью работы двигателя, его дерганием, провалами оборотов, во влажную погоду — глохнущим мотором. Неполадки могут быть механическими (трещины, сколы, попадание влаги внутрь крышки) либо химическими (окисление скрытых под крышкой контактов);
  • перегорание предохранителя бегунка — в результате становится невозможна передача электричества на катушку зажигания;
  • выход из строя конденсатора, приводящий к подаче на свечи избыточного напряжения;
  • нарушение геометрии вращения вала, его заклинивание либо прогиб, повреждение корпуса трамблера — являются следствием серьезных механических повреждений, требуют полной замены вышедшей из строя детали.
  • вакуумный регулятор зажигания — приходит в негодность при разрыве либо загрязнении диафрагмы.

Отметим, что это лишь наиболее распространенные неисправности — на практике можно столкнуться и с другими проблемами, выявить которые сможет только специалист.

Читайте также: Какие бывают признаки неисправности свечей зажигания.

Как проверить трамблер

Для выявления различных видов неполадок в работе трамблера проводятся те или иные диагностические процедуры — причем многие из них можно выполнить и самостоятельно:

  • при подозрении на неполадки с крышкой ее достаточно осмотреть при хорошем освещении на предмет механических повреждений, стертых контактов, следов конденсата или воды. Чтобы диагностика была максимально точной, рекомендуется снять крышку трамблера и очистить ее внутреннюю и внешнюю поверхности. Особенно внимательно нужно проверить внутреннюю часть: осмотрите контакты на наличие графитовой пыли, а также графитовый стержень. Клеммы не должны быть обуглены, кнопка бегунка должна быть в рабочем состоянии. При обнаружении любого повреждения следует как можно скорее заменить деталь;
  • для проверки вакуумного регулятора его придется разобрать — диафрагма устройства скрыта под защитным кожухом. После разбора осмотрите ее на наличие повреждений и следов грязи;
  • проверка конденсатора выполняется мультиметром в режиме не более 20 микрофорат. При отклонении его показаний от заводских следует заменить конденсатор;
  • неисправности ротора трамблера диагностируются следующим образом: снимите крышку трамблера и поднесите к его бегунку центральный кабель катушки зажигания — появление искры будет свидетельствовать о пробитом роторе.

Для более точной диагностики и последующего ремонта трамблера вашего автомобиля рекомендуется обращаться к квалифицированным мастерам.

Читайте также: Почему троит двигатель и что делать в такой ситуации.

Что такое катушка зажигания — «вскрытие» покажет

Система зажигания используется в бензиновых и газовых двигателях, так что свечи, катушки и высоковольтные провода стали неотъемлемой частью современного автопрома. Как и многие другие системы, зажигание претерпело множество перемен в ходе своей эволюции, но принцип его работы остался тем же (еще бы, ведь законы физики пока никто не отменял). И, пожалуй, сильней всего изменилась именно катушка зажигания, пройдя путь от массивного устройства до небольшого девайса, почти не занимающего места, но добросовестно выполняющего свою работу. В этой статье мы с Вами вскроем несколько тайн по поводу этого устройства.

Что такое катушка зажигания и для чего она нужна?

Чтобы получить заветную искорку, нужно довольно большое напряжение, ведь разряд на свече должен «пробить» расстояние между электродами и дать мощную искру. Дать такое напряжение ни генератор, ни аккумулятор автомобиля даже теоретически не в состоянии: при номинальном показателе 12 вольт на АКБ для зажигания требуется 10-50 тысяч вольт. Вот для получения такого напряжения и используется катушка зажигания. По сути, она преобразовывает низковольтный ток в высоковольтный.

От того, насколько стабильно работает катушка, зависит и работа двигателя, ведь без «заветной искры» никто никуда не поедет.

Схема системы зажигания

В общей схеме системы зажигания катушка располагается между АКБ и распределителем зажигания, за которым дальше стоят свечи. Параллельно с катушкой подсоединен прерыватель (в старых автомобилях) или ЭБУ для регулировки подачи заряда – в новых. Постоянный низковольтный ток от батареи (или генератора) поступает на катушку. Прерыватель отрабатывает периодические разрывы в цепи (об этом чуть дальше, в описании принципа работы). Катушка генерирует высоковольтный ток, который через трамблер поступает на нужную свечу. Независимо от того, какая система управления используется в автомобиле (механическая или электронная), схема зажигания не меняется по принципу, а только совершенствуется по форме.

Схема работы системы зажигания с катушкой

Если любой из элементов системы дает сбой, это сразу отражается на режиме работы двигателя. Поэтому катушка так важна.

Устройство катушки зажигания

Принципиальная схема устройства катушки остается одинаковой на все модификации и конструктивные особенности.

Устройство простейшей катушки зажигания

  • Внутренний центральный сердечник, сделанный из стальных пластин, изолированных между собой для уменьшения вихревых токов.
  • Первичная обмотка из толстой (примерно 0,8 мм в сечении) проволоки, намотанной в 250-400 витков.
  • Вторичная обмотка, состоящая из тонкой проволоки (примерно 0,1 мм в сечении), намотанной в 20-25 тысяч витков. В среднем, соотношение количества витков между первичной и вторичной обмоткой составляет примерно от 1:150 до 1:200.
  • Наружный кольцевой сердечник, он же магнитопровод.
  • Клеммы: две для тока низкого напряжения (от АКБ и на «массу») и одна высоковольтная.
  • Корпус, наполнитель (заливка трансформаторным маслом или эпоксидным составом).

Первичная и вторичная обмотка изолированы друг от друга, а в дорогих моделях изоляция есть и между слоями витков. Это сделано для того, чтобы избежать «пробоев» напряжения.

Виды и устройство катушек зажигания

В процессе своего развития катушка зажигания серьезно преобразилась внешне, хоть и не изменилась принципиально. Конструктивно выделяют четыре типа катушек.

  1. Классическая или общая – самый старый тип конструкции, который, тем не менее, еще можно встретить в автомобилях. Конструктивно это одна катушка, которая подает разряд на каждую свечу по очереди. Очередность подачи тока определяет трамблер.

Устройство общей катушки зажигания
Сдвоенная, она же «сдвоенная искра», она же модуль зажигания или DIS (Double Ignition System) – героическое избавление от распределителя зажигания, который был слабым звеном во всей цепочке. В ней два высоковольтных вывода, каждый из которых подает напряжение одновременно на два цилиндра, в которых поршни движутся синхронно вверх. Устройство сдвоенной катушки зажигания

При этом если один из цилиндров требует поджига (то есть идет такт сжатия) и искра действительно нужна, то второй цилиндр работает на выпуск, и искра отрабатывает вхолостую. Трамблера в системе нет, поскольку каждый модуль состоит из двух высоковольтных выводов, работающих одновременно. Соответственно, два модуля ставятся на 4-цилиндровый двигатель, три модуля – на 6-цилиндровый. Прерывателем тока работает праобраз современных ЭБУ – блок управления двигателем (первые блоки были транзисторными, что не мешало им справляться со своей работой).
Индивидуальная, она же «катушка на свече», она же COP (Coil on Plug) – еще один шаг навстречу рациональности. Установка на каждую свечу индивидуальной катушки зажигания дала возможность убрать из цепочки высоковольтные провода, а значит, дополнительно повысить общую надежность системы. Теперь каждая катушка подключается к ЭБУ, работающем по принципу прерывателя. Но никаких трамблеров, никаких проводов – высоковольтный вывод катушки подсоединен к главному контакту свечи. В современных двигателях используются индивидуальные катушки компактного типа, в которых основная часть с обмотками и сердечником располагается в верхнем отдельном секторе корпуса.

Устройство индивидуальной катушки зажигания

  • Рейка зажигания(секционные) – конструкция, объединяющая несколько катушек для лучшей и более простой синхронизации их работы. В рейку устанавливаются индивидуальные катушки стержневого типа, в которых внутренний сердечник проходит параллельно основной оси катушки. Основной их недостаток то, что если выходит из строя одна катушка, то нужно менять весь модуль в сборе. А это удовольствие не из дешевых.
  • Катушки зажигания реечного (секционного) типа

    Помимо основного типа конструкции катушки имеют разный теплопроводный наполнитель. Во время работы она может довольно сильно нагреться, поэтому внутреннюю часть заполняют веществом, отводящим лишнее тепло от медной обмотки. По типу этого вещества катушки делятся на «сухие» и маслозаполненные.

    1. «Сухие» – современные устройства, залитые смесью на эпоксидной основе. Она одновременно выполняет функцию отвода тепла, изолятора и даже корпуса.
    2. Маслозаполненные – старые модели, которые заливались трансформаторным маслом. Не самая рациональная система, но тоже справляется со своей задачей.

    Принцип работы катушек зажигания

    Принцип работы катушки зажигания основан на физическом законе самоиндукции. Ниже, на видео наглядно показан принцип работы.

    1. Постоянный, низковольтный ток поступает на первичную обмотку.
    2. Когда срабатывает прерыватель, напряжение начинает падать, образовывая вокруг первичной обмотки переменное магнитное поле.
    3. Далее электромагнитное поле, пересекая стальной сердечник, усиливается, и пересекает вторичную обмотку.
    4. При пересечении вторичной обмотки магнитным полем, в ней индуктируется ток с электродвижущей силой гораздо большей, чем в первичной обмотке. Происходит это как раз иза разности количества витков в катушках.
    5. Этого напряжения уже достаточно чтобы на свече образовалась искра, и произошло воспламенения топливной смеси.

    Работа катушки зажигания

    Частые неисправности

    Время от времени катушки зажигания выходят из строя, иногда отработав свои законные тысячи километров, а иногда вскоре после покупки. Регламентного срока замены у них нет, так что чем выше качество этой детали, тем дольше не придется о ней вспоминать. Частые причины поломок катушки разные.

    1. Перегрев. Катушка может пострадать от сбоя в системе охлаждения двигателя, от «закипания» мотора, от нарушения отвода тепла.
    2. Короткое замыкание. Встречается нередко, особенно в дешевых моделях, которые используют на сложных дорогах. От вибрации изоляционный материал постепенно приходит в негодность и происходит замыкание на обмотках.
    3. Неисправность смежных элементов электросети. В частности, недостаточный заряд АКБ приводит к слишком продолжительной зарядке катушки.
    4. Повреждение корпуса от ударов, вибрации, перепадов температур и т.д.
    5. Попадание влаги внутрь.
    6. Естественный износ. Да, катушка тоже имеет свой ресурс, и рано или поздно ее приходится менять.

    Любая неисправность моментально сказывается на работе двигателя: он либо вообще не запускается (если проблема с образцом старого типа, одной на все цилиндры), либо работает с перебоями: троит, теряет динамику. В довершение ко всему загорается значок Check Engine, и приходится ехать в сервис на диагностику.

    Катушки зажигания не ремонтируются, только меняются на новую. Это относится и новейшим индивидуальным устройствам с компьютерным управлением, и к старым классическим.

    Советы по эксплуатации и проверке

    Чтобы катушки зажигания проработали как можно дольше, рекомендуем такие несложные правила эксплуатации.

    1. Следите за состоянием электросети и всех ее элементов. «Убить» катушку может и старый аккумулятор, и некачественные высоковольтные провода, и даже программный сбой ЭБУ.
    2. Не экономьте на свечах зажигания. В конструкции «катушка на свече» есть риск прорыва выхлопных газов через свечной колодец. В дешевых свечах уплотнение менее качественное, а значит, есть риск получить раскаленные выхлопные газы прямо внутрь катушки зажигания.
    3. Проверить работоспособность ее можно с помощью мультиметра. Для этого нужно сначала замерить сопротивление первичной обмотки, подключив щупы к низковольтным клеммам. Стандартное сопротивление 0,4-3 Ом. Если больше или стремится к бесконечности – в обмотке обрыв, если меньше (стремится к нулю) – короткое замыкание.
    4. Для проверки вторичной обмотки тестер нужно выставить на измерение до 2 тыс. кОм, щупы установить на высоковольтную и плюсовую клеммы и замерить сопротивление. Показатели должны быть 5-10 кОм, возможно больше или меньше, но в разумных пределах. Так же, как и в предыдущем случае, бесконечность означает обрыв провода в обмотке, ноль – короткое замыкание.
    5. При подозрении на пробой изоляции (есть утечки тока, которые чувствуются как удары током от кузова автомобиля) можно измерить сопротивление на корпусе. Один щуп мультиметра на высоковольтную клемму, второй на корпус. Вот тут как раз должно быть сопротивление, стремящееся к бесконечности. Другой показатель четко говорит о повреждении оболочки катушки.
    Читать еще:  Буксует коробка автомат что делать?

    Покупая катушку зажигания, многие автовладельцы недоумевают: цены на оригинальные (ОЕМ), неоригинальные от качественных брендов и бюджетные катушки могут отличаться в десятки раз. И это не «доплата за бренд», как обычно думают покупатели. По итогу, устройство от качественного бренда будет надежно работать и не беспокоить лишний раз. А от образца бюджетного уровня сложно ожидать долгих лет службы. Как правило, самые дешевые образцы ставят на автомобиль перед продажей, чтобы он некоторое время поездил (хотя бы до ближайшего нотариуса).

    Заключение

    Нормальная качественная катушка зажигания служит долго, если ей не мешать. Но ее поломка – всегда неожиданность, расходы и переживания. Поэтому лучше позаботиться о том, чтобы поддерживать электрику автомобиля в порядке, не перегревать двигатель, не заливать его водой, а при замене свечей зажигания аккуратно обращаться с катушками. Конечно, никакие предосторожности не сделают ее вечной, но помогут снизить затраты на диагностику, поиск и покупку новых, а еще сэкономить время и нервы.

    Катушка зажигания автомобиля

    Во всех автомобилях с ДВС задачу воспламенения топливной смеси внутри цилиндра решает специальное устройство — свеча зажигания, которая в строго определенные моменты времени должна формировать на своих электродах мощный искровой разряд. От качества и стабильности образования искры зависит работоспособность силовой установки автомобиля в целом. А частота образования искры, с учетом максимальных оборотов двигателей, может достигать нескольких тысяч срабатываний в минуту.

    Каждое срабатывание требует наличия в системе высокого напряжения номиналом в несколько десятков киловольт, тогда как существующие автомобильные аккумуляторные батареи (АКБ) способны выдавать стандартные значения 12 или 24 вольт (для тяжелых грузовиков и спецтехники).

    Таким образом, в цепи от АКБ до свечи должен присутствовать достаточно компактный трансформатор, преобразующий низкое напряжение постоянного источника в высоковольтные импульсы требуемого номинала. В любом автомобиле таким трансформатором является катушка зажигания (КЗ).

    Среди автолюбителей широко распространено и другое, простонародное, название этой детали – «бобина».

    Устройство катушки зажигания

    Рассмотрим, как устроена классическая катушка (или общего типа).

    Основу конструкции составляют две обмотки: низковольтная (другое название — первичная) и высоковольтная (или вторичная). Для первичной обмотки используется изолированная медная проволока с диаметром сердечника 0,5-0,8 мм. Количество витков не превышает 300. Поверхностная изоляция защищает обмотку от перепадов входного напряжения и от возможности короткого замыкания. Выводы обмотки заведены на клеммы, расположенные на защитной крышке. К ним подсоединяются провода бортовой сети 12 В от внешнего источника.

    Внутри первичной находится высоковольтная обмотка. Для её изготовления используется более тонкая проволока (диаметр сечения не выше 0,1 мм), но зато число витков может достигать 50 тысяч. «Минусовые» выводы обмоток соединены, а «положительный» вывод второй обмотки выведен на высоковольтный наконечник КЗ, откуда и подается импульс высокого напряжения.

    В конструкции КЗ присутствуют и другие важные компоненты:

    • корпус устройства, предохраняющий от повреждения внутренние детали катушки;
    • защитная крышка, соединенная с корпусом герметичным неразборным соединением;
    • железный сердечник, способствующий повышению выходного напряжения и «успокаивающий» вихревые токи;
    • наружный магнитопровод;
    • каркас высоковольтной обмотки;
    • изоляторные элементы;
    • клеммные контакты для подключения внешнего источника;
    • контактный винт;
    • клемма центрального наконечника с контактной пружиной для снятия высокого напряжения;
    • крепежная скоба устройства.

    Устройство катушек разных видов

    Для эффективного охлаждения устройства в процессе его работы внутренняя полость некоторых моделей перед соединением защитной крышки с корпусом при производстве изделия заполняется специальным маслом.

    Для решения задачи поддержания стабильного уровня напряжения на входе катушки некоторые модели могут дополнительно оснащаться «навесными» резисторами.

    Принцип работы катушки зажигания

    Алгоритм работы достаточно прост: на витки первичной обмотки устройства подается постоянное напряжение от внешнего источника, которое вызывает образование магнитного поля. Это поле воздействует также и на вторую обмотку, где в результате встречной индукции формируется импульс высокого напряжения.

    Значение индукции магнитного поля на выходе равняется произведению значения индукции первичной обмотки на количество витков высоковольтной обмотки. За счет этого лавинообразного роста индукции во вторичном контуре мы и получаем такой мощный импульс на выходе КЗ.

    Типы катушек зажигания

    Все существующие на сегодня автомобильные катушки по конструктивным особенностям можно разделить на четыре группы:

    • Классические (общего типа);
    • Двухвыводные (сдвоенные);
    • Комбинированные (модули зажигания);
    • Индивидуальные.

    КЗ общего типа подразделяются на «сухие» и маслонаполненные. «Сухие» появились позже маслонаполненных и постепенно вытеснили их с рынка за счет меньшей стоимости материалов и простоты изготовления. Конструктивно две разновидности классической катушки практически не отличаются друг от друга. В «сухом» изделии отсутствует металлический корпус, а функции защиты от механических повреждений и теплоотвода выполняет толстый слой эпоксидного компаунда, покрывающий всю поверхность устройства.

    Основная особенность работы общей катушки заключается в необходимости наличия в цепи зажигания управляющего и распределительного механизма – трамблера, который отвечает за коммутацию низкого напряжения на вход катушки и «раздачу» высокого напряжения по свечам. Именно этот механический коммутатор управляет возникновением искры, а также синхронизирует этот процесс с тактами работы ДВС.

    Катушки зажигания сдвоенного типа по своему внутреннему конструктиву аналогичны классическим. Основное отличие заключается в том, что изделие имеет два высоковольтных вывода. Таким образом, каждый сформированный устройством высоковольтный импульс поступает одновременно на две свечи. Но так как алгоритм функционирования двигателя подразумевает максимальное сжатия топливной смеси (время поджига) одномоментно только в одном рабочем цилиндре, то образующийся искровой разряд на свече другого цилиндра «пропадает» впустую. Этот процесс называют также «холостой искрой». Однако на следующем такте работы силовой установки два вывода катушки меняются местами: первый осуществляет «холостой» выстрел, зато второй отрабатывает свой хлеб на все сто.

    Сдвоенная катушка зажигания

    Двухвыводные катушки имеют два главных преимущества перед классическими:

    1. При объединении двух изделий в одном блоке на 4-цилиндровом моторе (трех изделий на 6-цилиндровом и т.д.) распределитель высокого напряжения в цепи зажигания автомобиля становится ненужным, что влечет за собой повышение надежности системы в целом.
    2. Такую катушку можно подключать к свечам зажигания разными способами: первый – подавать высоковольтные импульсы на свечи по двум проводам высокого напряжения, второй – использовать для одной свечи наконечник, для второй — провод. Это позволяет конструкторам повысить вариативность размещения и подключения КЗ.

    Катушками комбинированного типа оснащать авто начали после широкого распространения инжекторных ДВС.

    Сначала модули зажигания представляли собой единый блок, состоящий только из отдельных катушек (по числу использующихся в ДВС цилиндров) и специальных наконечников, закрепленных на выводах КЗ. С помощью этих наконечников вся конструкция надевалась на свечи, вкрученные в колодцы головки блока цилиндров (ГБЦ). Такой модуль зажигания позволял отказаться от высоковольтной части трамблера. А функцию низковольтного коммутатора в первых модулях выполнял блок управления ДВС, который для этой цели оснащался необходимым количеством транзисторов.

    Позже транзисторные ключи коммутации низковольтного напряжения также перекочевали из дорогого и сложного блока управления в корпус модуля КЗ, который стал независимо выполнять все функции.

    Индивидуальные катушки являются сегодня наиболее востребованными устройствами. Выбранная производителем архитектура сердечника позволяет разделить эти изделия еще на две дополнительных группы: компактные и стержневые. Индивидуальные получили свое название в силу того, что каждая работает только на одну свечу.


    Алгоритм функционирования индивидуальной катушки полностью соответствует алгоритму работы КЗ других типов, но её конструктив имеет особенности. Главное отличие – зеркальное расположение двух обмоток по сравнению с конструкцией КЗ общего типа. Также индивидуальная имеет два сердечника: один внутри и один снаружи обмоток.

    Высоковольтный вывод катушки подсоединён к наконечнику, состоящему из металлического стержня, упорной пружины и керамического изолятора. С помощью наконечника она надевается на свечу, вкрученную в ГБЦ.

    Для предохранения вторичной обмотки КЗ от сверхвысоких нагрузок в её конструкции предусмотрено использование мощного диода, способного выдерживать постоянное воздействие значительных напряжений.

    К особенностям индивидуальных можно отнести их компактность и отсутствие в изделии некоторых элементов, присущих КЗ других типов, что положительно сказывается на минимизации потерь энергии в цепи высокого напряжения.

    Индивидуальные КЗ некоторых производителей дополнительно оснащаются электронными деталями для поддержки воспламенительного механизма.

    Применяемость катушек зажигания

    Все современные автомобильные системы зажигания используют те или иные типы катушек зажигания.

    Катушки общего типа могут быть установлены на автомобили с любой системой зажигания, но при этом они требуют обязательного наличия трамблера. Тогда как сдвоенного типа применяются исключительно в электронных системах зажигания. Индивидуальные и модульные устанавливаются только на те машины, которые используют современные системы зажигания электронного типа.

    Требования, предъявляемые к катушкам зажигания

    Современные катушки зажигания должны удовлетворять следующим основным требованиям:

    1. Компактные размеры, небольшой вес.
    2. Стабильность характеристик в течение всего срока эксплуатации устройства, надежность и долговечность изделия.
    3. Продуманный дизайн, простота установки/снятия устройства.
    4. Повышенная защита от неблагоприятного воздействия агрессивных внешних факторов (экстремальные температуры, влажность, загрязненность и пр.).
    5. Точность изготовления и механическая прочность посадочных мест, крепежных элементов и контактов устройства.

    Заключение

    Несмотря на значительную эволюцию ДВС, а также различных электронных систем и узлов автомобилей, катушки зажигания с момента их первого появления на машинах и до нынешнего времени претерпели не столь значимые конструктивные изменения. Они продолжают решать свою основную задачу – трансформацию постоянного низкого напряжения в мощные высоковольтные импульсы, требуемые для стабильной и надежной работы свечей в цилиндрах двигателя.

    В современных ДВС наибольшее распространение и развитие получили катушки индивидуального и модульного типов. Это связано с их эффективностью, малыми габаритами и долговечностью. Этот вывод подтверждается многолетним опытом эксплуатации данных типов на большинстве моделей автомобилей ведущих производителей мира.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector