Сколько вольт выдает катушка зажигания ваз

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Вчера в комментариях к одной из своих статей наткнулся на вопрос о катушке зажигания или модуле зажигания. Я привык называть это катушкой зажигания поэтому на этом и остановимся. Тем более по факту это и есть катушки. Вообщем давайте начнём разбираться, где находиться катушка зажигания, как снять, как одеть, как проверить мультиметром и так далее. Пристегнули ремни, поехали.

Признаки не исправности катушки зажигания!

Если катушка зажигания выходит из строя, то это сразу становиться заметно по характеристикам автомобиля. Я приведу самые распространённые.

Не заводиться автомобиль (по причине того что нет искры)
Автомобиль "троит", нестабильно работает
Снижение динамики в плоть до провалов
Увеличение расхода топлива

Причина поломки описных выше признаков может крыться и в другом, однако сегодня мы говорим именно о катушке зажигания .

Где стоит катушка зажигания?

Рассматриваем на примере автомобиля ВАЗ, найти катушку зажигания можно довольно просто проследив куда идут высоковольтные провода от свечей зажигания.

По фото выше понятна область где установлена катушка зажигания, а вот более детально смотрим на следующее фото.

Что бы демонтировать катушку зажигания необходимо открутить три гайки, две из них хорошо видно на фото выше.

Ну в принципе и всё о демонтаже больше сказать нечего открутить 3 гайки отключить провод и на этом всё катушка зажигания демонтирована. Переходим к следующему пункту диагностика катушки.

Как проверить катушку зажигания ваз мультиметром проверка цепи?

Первым делом нужно определиться а катушка ли это не работает или что то перед ней. Для этого берём клемму с катушки зажигания в одну руку а в другую руку миллилитр и начинаем тестировать. Хотя стоп перед дальнейшим моим рассказом наверно нужно ознакомить с распиновкой проводов. По этому смотрим внимательно на следующую картинку.

Теперь поясню картинку, у нас 4 провода, 2 провода это сигнальные, один земля и один питание. Проверить необходимо все 4 провода начнём по порядку, кстати распиновка А,B,C,D на нанесена и на сам штекер. Начнём проверку с провода питания. Включаем зажигание подключаем один щуп мультиметра к минусовой клемме аккумулятора другой, а другой к выводу D. напряжение должно составлять 12 вольт.

У меня тест показывает 11,86 вольт, теперь мы знаем что на катушку напряжение приходит. Дальше проверим землю это пин под номером C для этого щуп мультиметра подключаем к пину C другой к плюсовой клемме аккумулятора.

Контакт с землёй тоже есть. Мы можем проверить сразу оба провода подключив миллилитр к пинам С и D напряжение должно также составлять 12 вольт. Переходим к проверке сигнальных проводов. А и B для этого переключаем мультиметр в режим измерения сопротивления.

Провода воткнул с разных сторон так как не получалось одной рукой удержать всё на месте. У меня мультиметр показал 1,17 кОм источники в интернете говорят что сопротивление должно быть ниже 1 кОм , скорее всего у меня что то, где то, окислилось по большому счёту не плохо бы начать разбираться возможно есть проблемы в ЭБУ, но сегодня мы разбираемся с катушкой зажигания.

Итого: мы выяснили что напряжение на катушку зажигания приходят с сигнальными проводами тоже всё в порядке. Значит переходим к самой катушке зажигания.

Как проверить катушку зажигания ваз мультиметром?

Для удобства проверки катушку нужно демонтировать однако можно и сделать это всё на двигателе. Нужно переключить мультиметр в режим измерения сопротивления, и сделать замеры на контактах катушки. Измеряем сопротивление на выводах 1-4 и 2-3 обратите внимание на катушке зажигания есть цифры они соответствуют номерам цилиндров .

Сопротивление должно составлять в районе 5,5 кОм. В моём случае сопротивление 5.9 кОм что принципе укладывается в нормативы по этому делаем замеры дальше.

Провели эксперимент, для того что бы проверить, насколько катушки зажигания, которые устанавливаются на наши отечественные автомобили, надежны. В результате эксперимента была найдена катушка, которая выдает самое большое напряжение.

Как тестировали катушки?

В тесте участвовало 5 катушек. Все они были проверены на высоковольтном разряднике. Для тех кто не знает разрядник, это два электрода, между которыми можно регулировать зазор. К электродам подключаются высоковольтные провода катушки.

Разрядником он называется потому, что катушка на него выдает всю свою энергию, в тот момент, когда ток в первичной цепи прерывается, в результате этого появляется искра в зазоре.

Для того, что бы катушка выдавала высокое напряжение, нужно подавать и прерывать ток на первичную обмотку. В инжекторном двигателе это делает контроллер, в карбюраторном, контакты в трамблере, либо датчик холла. В тесте для этого использовался самодельный генератор импульсов. Для тех кто не знает, это прибор который работает можно сказать аналогично выключателю света. Он замыкает цепь с помощью транзистора, на первичную обмотку катушки поступает ток, потом ток прерывается и в этот момент образуется искра на разряднике. В нашем случае ток подавался на катушку с частотой 100 герц, это 100 раз в секунду, искра на разряднике била с этой же частотой.

Напряжение, которое выдает катушка можно просто определить. При атмосферном давлении 1 миллиметр зазора на разряднике создает искру напряжением 1 киловольт (1000 вольт), такой закон природы.

Значит если на разряднике выставить зазор 15 миллиметров:

То напряжение будет 15 тысяч вольт.

Осциллограф, это наглядно доказывает.

Цель теста определить не только какая катушка выдаст самое большое напряжение, но и то насколько они надежные. Надежные в том смысле, что они могут долго выдерживать высокое напряжение, которое сами создают.

При работе двигателя напряжение в системе зажигания может подскакивать до 25 тысяч вольт, изоляция катушек рассчитана на то, что бы выдерживать это напряжение, но все таки, часто бывает, что их пробивает и катушка выходит из строя. То есть изоляция не выдерживает.

В общем как будет проходить тест. Определим какое максимальное напряжение сможет выдать катушка и сколько времени она проработает с этим напряжение до того момента пока не пробьет изоляцию.

Теперь можно перейти к эксперименту.

Катушка с автомобиля ваз 2107.

Она выдала искру с напряжение 25 тысяч вольт.

Проработала 40 секунд с таким напряжением, после чего искра на разряднике начала бить с перебоями, а из корпуса катушки начал доноситься треск. Катушку пробило.

Сухая катушка с автомобиля Нива. Эта катушка не наполнена маслом в отличие от предыдущей.

Она выдала напряжение 30 тысяч вольт, проработала всего 2 секунды с этим напряжение, после чего искра на разряднике пропала, ее пробило.

Катушка с калины, гранты.

Выдала напряжение 40 тысяч вольт. Проработала продолжительное время ее так и не пробило. Эта катушка в нашем случае оказалась качественной, АвтоВАЗ сделал на совесть.

Модуль зажигания выдал тоже напряжение, но проработал всего 10 секунд, он оказался менее надежным.

И наконец катушка, которая сильно удивила. Катушка с грузового автомобиля ЗИЛ.

В данной статье не может, и не будет, рассматриватся вся теория систем зажигания в бензиновых двигателях. Но будут приведены ссылки на источники использованные автором а также другие источники, в которых можно будет погрузиться в эту теорию с головой.

Цель данной статьи рассмотреть необходимость и способы перехода с контактной системы зажигания на более совершенные варианты. В следующих статьях я постараюсь подробней раскрыть некоторые вопросы.

Рассмотрим для начала устройство системы зажигания.

Начнём с терминологии:

Прерыватель-распределитель зажигания — электромеханическое устройство, обеспечивающее своевременную подачу импульсов высокого напряжения на свечи зажигания. Часто его называют трамблером.

Опережение зажигания — воспламенение рабочей смеси в цилиндре раньше, чем закончится такт сжатия.

Угол опережения зажигания (УОЗ) — угол поворота коленчатого вала двигателя от положения, соответствующего появлению искры на свече до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.

Контактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается механическим прерывателем.

Бесконтактная система зажигания — система, в которой коммутация катушки зажигания обеспечивается электронным модулем, управляемым электронным датчиком положения коленчатого вала — например, датчиком Холла (ВАЗ-2108) или магнитоэлектрическим (ГАЗ-2410).

Электронный датчик положения коленчатого вала

Прерыватель системы зажигания — механический выключатель в трамблере, непосредственно соединенный с первичной цепью катушки зажигания.

Бегунок — элемент трамблера, поочередно передающий высокое напряжение от катушки зажигания на высоковольтные провода, соединенные со свечами зажигания двигателя.

Угол замкнутого состояния контактов (УЗСК) — величина, показывающая, как долго контакты механического
прерывателя должны оставаться замкнутыми. Для классических Жигулей УЗСК составляет примерно 55 градусов. Правильно выбранный УЗСК дает катушке зажигания возможность набирать нужную энергию и полностью отдавать ее на свечи зажигания.

Системы зажигания так же могут быть одноконтурными (одна катушка на все цилиндры), двухконтурными(одна катушка на пару цилиндров), и с индивидуальными катушками на каждый цилиндр.
Заранее оговорюсь, что двухконтурная система имеет самые выгодные параметры при использовании на атмосферных моторах с невысокой степенью сжатия, и нераспределённым впрыском. Обладает хорошим соотношением цена/эффективность.
Высокими показателями энергии искры. Высокой надёжностью благодаря возможности установки катушки в более холодном и вибро-ненагруженном месте чем головка блока, по сравнению с индивидуальными катушками.

Контактная система зажигания является самым старым типом системы зажигания. На первых системах 2101 устанавливались распределители зажигания без вакуум корректора, с ручным “октан корректором” угла опережения зажигания.

Совместная работа центробежного и вакуумного регуляторов обеспечивает нужный угол опережения зажигания на всех режимах работы двигателя.

Октан-корректор предназначен для корректирования угла опережения зажигания при изменении октанового числа топлива.

Вакуумный же корректор обеспечивает изменение УОЗ в зависимости от разрежения во впускном коллекторе.

Вакуум-корректоры ВАЗ 2101-07 (“классика”) и ВАЗ 2121 (Нива) отличаются по характеристике, это нужно учитывать при замене одного на другой.

Центробежный регулятор обеспечивает изменение УОЗ при увеличении оборотов двигателя и как следствие сокращения времени на сгорание топлива.

Отличаются и характеристика центробежных регуляторов. Их можно менять преднатягом первой пружины и изменением свободного хода второй. Эта тема будет раскрыта в конце статьи. Пружины могут быть разные по жесткости от “классики” или например “восьмёрки”. К вопросу Жесткости пружин мы вернемся в конце статьи. Так же, это было рассмотрено в видеоматериале Евгения Травникова “Теория ДВС”. Ссылки в конце статьи.

Механический прерыватель предназначен для размыкания цепи низкого напряжения (цепи первичной обмотки катушки зажигания). При размыкании контактов во вторичной цепи катушки зажигания наводится высокое напряжение. Для защиты контактов от обгорания в цепь параллельно контактам включен конденсатор.

Контакты механического прерывателя являются самой большой бедой системы зажигания. Износ, и как следствие изменение УОЗ, дребезг контактов, и как следствие не четкий момент воспламенения, потеря энергии в увеличенном сопротивлении контактной группы из-за окисления и коксования паров масла, зависание на высоких оборотах двигателя, перебои зажигания, поломка пружины контактной группы.
Именно поэтому многие автовладельцы озадачены переходом на бесконтактную систему зажигания.

При выборе как трамблеров контактных так и бесконтактных систем зажигания нужно иметь ввиду что они не взаимозаменяемы с некоторыми моделями

В скобках приведены распределители предлагаемые для замены. Не лишним будет уточнить, что распределитель Р125 отличается характеристикой центробежного регулятора от всех остальных распределителей. Установка вместо распределителя Р125, распределителей 30.3706-83 (без вакуум-корректора, с октан-корректором (монетка)), или 38.3706-01 / 30.3706-01 (с вакуум-корректором) благотворно сказывается на поведении мотора.

Трамблер Р125, у которого отличается характеристика центробежного регулятора (см рис.) и отсутствует вакуумный регулятор, вместо него установлен ручной октан-корректор, можно использовать установив на него пружины центробежного регулятора от трамблеров 38.3706 / 38.3706-01 /30.3706-01 / 30.3706-83, или весь центробежный регулятор в сборе. Если автомобиль будет эксплуатироваться на средних и высоких нагрузках чаще чем на малых вакуумный корректор, отсутствующий на данном трамблере конструктивно, не сыграет сколько-нибудь существенной роли.

В бесконтактной системе зажигания роль контактной группы играет датчик холла (или в некоторых аналогах инфракрасный оптический датчик, встречаются так же индуктивные датчики).

Сигнал от датчика поступает на электронный коммутатор который запитывает катушку зажигания.

При такой схеме энергия искры выше, двигатель работает стабильней, и пропадает необходимость в периодической регулировке.

Мы избавились от самого проблемного узла. Теперь можно долго и счастливо ездить и не парится. Но в системе по-прежнему осталась одна катушка зажигания на 4 цилиндра, которая еле успевает заряжаться на высоких оборотах, и разносчик искры, который изнашивается, искрит, создаёт дополнительное сопротивление, и, в конце концов, пробивает изоляцию крышки распределителя на корпус. Двигатель троит, особенно в сырую погоду, свечи закидывает, на холостых оборотах глохнет, в общем, все как было с контактной системой.

Эти узлы при больших пробегах изнашиваются и разрушаются, нарушая работу системы зажигания, делая не возможной стабильную работу двигателя точную настройку системы зажигания, а значит и двигателя в целом.

Эту проблему можно решить на корню. А именно, установив полностью электронное, двухконтурное бесконтактное зажигание, построенное на модернизированной шторке датчика холла, двухканальном коммутаторе, и двухконтурной катушке зажигания 2111.

Справедливости ради нужно сказать, что можно обойтись и без перехода на двухконтурную систему. Ведь при своевременном обслуживании и замене узлов система работает достаточно приемлемо. Разница в поведении автомобиля, при замене одноконтурной системы зажигания на двухконтурную, очевидно заметна лишь при плохом состоянии одноконтурной системы.

В то же время, нельзя не отметить преимущество бесконтактной системы зажигания — большая энергия искры. За счёт того что в БСЗ катушек две, а значит в два раза больше времени на заряд катушки, в два раза меньше нагрузка на эти самые катушки, и, как минимум в два раза, больший искровой зазор, так как искра одновременно проходит через две свечи, что увеличивает пробивное напряжение. Это становится возможным благодаря увеличению времени заряда катушки. Следует иметь ввиду что при переходе на двухконтурную систему зажигания, ввиду использования катушки с большей энергией, и увеличенным искровым зазором (две свечи на одной обмотке, вместо одной) и отсутствия резистора бегунка, следует использовать свечи с резисторами и провода свечей с сопротивлением. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в следующих статьях.

Для перехода на такую систему потребуется:
1. Распределитель зажигания ВАЗ-2101/2103 (в зависимости от того какой у вас блок двигателя) бесконтактный, если у вас он ещё не установлен.

Есть производителя СОАТЭ, есть МЗАТЭ (рекомендую брать МЗАТЭ)
2. Коммутатор двухканальный Астро

Коммутаторы Ромб и Астро более надежные чем аналоги. У коммутаторов АСТРО есть особенности, например не подключен 6 вывод питания датчика Холла. Решение описано в следующей записи.

3. Проводка ВАЗ-2101-2107, М-2141 жгут коммутатора АЭНК, если у вас до этого была установлена контактная система зажигания.

4. Катушка зажигания 2111-3705010

Рекомендую брать BOSH, она стоит в два раза дороже, но это оправдано.
5. Колодка разъема ВАЗ-2110-15, 1118 катушки зажигания 42.3705 АЭНК

6. дополнительный провод с наконечником подобным наконечникам разъёма коммутатора, для подключения к 7 выводу коммутатора.

Шторки датчика холла необходимо изготовить новые (чертёж прилагается), так как двухканальный коммутатор формирует сигналы на 1-ую катушку по фронтам шторок, а на 2-ую по срезам, а не как раньше по одному сигналу от фронта каждой шторки на одну катушку. Либо отрезать две противоположные шторки и припаять их части к оставшимся шторкам. При этом необходимо быть очень точным, каждая шторка должна составлять 90°±5" (90градусов плюс/минус 5 минут).

Ввиду этого, стремление к как можно более точному огибанию кривой детонации снизу, на данном типе двигателей, вряд ли даст существенный прирост. Из этого же графика видно, что повышение октанового числа топлива и/или степени сжатия, в некоторых пределах, с последующей корректировкой начального УОЗ, позволит реальному графику УОЗ быть существенно ближе к оптимальному (см. кривую 5 и 4 рис.). Половина графика будет немного ниже оптимального, а вторая половина выше.
Даже у штатного механизма центробежного регулятора, не прибегая к помощи контроллеров и процессоров с датчиками, есть возможность изменить наклоны характеристики УОЗ путем изменения преднатяга первой пружины и свободного хода второй. Изменять жесткость пружин не рекомендуется, ввиду резкого изменения характеристик регулятора. Более того, исправный штатный центробежный регулятор трамблера обладает оптимальной характеристикой для заводской конфигурации мотора. Какие либо изменения требуются только при внесении конструктивных изменений в двигатель. Для штатного же двигателя достаточно заменить пружины, потерявшие жесткость, на новые.

Проверить Жесткость пружины можно в домашних условиях. Достаточно иметь несколько грузов, и штангенциркуль или на крайний случай линейку. Подвешивая на пружину закреплённую вертикально груза и замерять её удлинение.
k = (масса*10) / удлинение в метрах.
Расстояние между опорами пружины 1 – 21,6 мм
Расстояние между опорами пружины 2 – 21,4 мм
Ход штифта в окне — 3,1 мм
Пружина 1 – диаметр 6,3 мм, Длина 22,5 мм, Жесткость 350 г/мм
Пружина 2 – диаметр 5,4 мм, Длина 24 мм, Жесткость 460 г/мм

Каждый сам должен решить какая система ему подходит исходя из поставленных задач, исходных параметров (состояние автомобиля в целом, состояние двигателя, состояния системы зажигания, пробегов совершаемых автомобилем за год, стоимости автомобиля и его рентабельности), и возможности и желания автолюбителя заниматься данными переделками.

Мой личный выбор тоже не однозначен, на двух моих автомобилях ВАЗ-2101 установлены разные системы зажигания. На первом автомобиле установлена бесконтактная одноконтурная система зажигания, и в ближайшее время будет установлена двухконтурная. А на втором автомобиле установлен почти заводской вариант. Почему почти. Потому что вместо распределителя Р125, применён собранный из Р125 и 38.3706 аналог 30.3706-83, т.е. распределитель с центробежным регулятором УОЗ и ручным октан-корректором, без вакуумного регулятора. Оба двигателя работают исправно и приемлемо.

Данная статья лишь попытка поместить основные моменты и тезисы в одном месте. Несмотря на кажущуюся легкость, эта статья далась тяжело. Поэтому прошу отнестись с пониманием к возможным огрехам.
В следующих статьях постараюсь разобрать подробней все то чему здесь не было уделено должного внимания.

Рекомендуемая литература:
1. Ю. Архипов “ ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ЗАЖИГАНИЯ“(стр.129 149) РАДИОЕЖЕГОДНИК за 1991год .
2. Тюфяков А. Система зажигания без секретов : Сб. Автомобилист -86-М.: ДОСААФ, 1986 .
3. В.С.Яценков “Микроконтроллеры MicroCHIP “ практическое руководство 2-е издание Москва Горячая линия – Телеком 2005.
4. А. Долганов “Регулятор угла ОЗ на PIC16F84 “ РАДИО № 3, 2006 г.
5. Видео канала Теория ДВС Евгения Травникова по системам зажигания:

Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания бензинового двигателя производится с помощью искры, проскакивающей между электродами свечи. Электрический импульс, необходимый для возникновения искры, создается с помощью довольно простого устройства — катушки зажигания. Об этом компоненте системы зажигания пойдет речь в данной статье.

Назначение катушки зажигания

Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания бензинового двигателя производится с помощью электрической искры, генерируемой свечой зажигания. Однако создать искру достаточной силы довольно трудно, ведь бензин в смеси с воздухом — это неплохой диэлектрик, и даже короткому искровому пробою в нем возникнуть нелегко. Решить задачу можно только подачей на свечу мощного электрического импульса с напряжением в десятки тысяч вольт. А где в автомобиле взять такое напряжение, пусть даже и на короткие доли секунды?

Эта проблема решается с помощью специального устройства — катушки зажигания, или бобины. Катушка зажигания — это компонент системы зажигания автомобиля, преобразующий постоянный ток низкого напряжения (6, 12 или 24 вольта в зависимости от типа транспортного средства) от аккумулятора или генератора в короткий электрический импульс с напряжением до 35 000 вольт. Импульс от катушки подается на свечу зажигания, в ее искровом промежутке возникает искра, чем достигается поставленная цель — воспламенение топливно-воздушной смеси.

На сегодняшний день катушки зажигания применяются практически на всех автомобилях с бензиновыми двигателями или с моторами, работающими на газе. Бобины с одинаковым успехом используются как в системах зажигания традиционных схем (контактных с трамблёром, бесконтактных на тиристорах), так и в современных электронных системах зажигания. Потому что более простого, надежного и эффективного способа создать высоковольтный электрический импульс не существует.

Катушка зажигания HYUNDAI Solaris (10-),i20,i30 KIA Ceed,Cerato,Rio (11-) (1.4/1.6) MANDO

Катушка зажигания ГАЗ-3302,УАЗ ЕВРО-3 на свечу СОАТЭ

Катушка зажигания BMW 1 (E82),3 (E90),5 (E60) PEUGEOT 207,308,Partner BOSCH

Катушка зажигания HYUNDAI Solaris (10-),i20,i30 KIA Ceed,Cerato,Rio (11-) (1.4/1.6) VALEO PHC

Катушка зажигания ВАЗ-2115 (модуль) СОАТЭ

Катушка зажигания VW Amarok,Eos,Golf,Passat AUDI A3,A4,A5,TT SKODA Octavia BOSCH

Катушка зажигания OPEL Astra H,Corsa D,Vectra C,Zafira B (1.6/1.8) DELPHI

Катушка зажигания OPEL Astra J (10-) ERA

Катушка зажигания CHEVROLET Aveo (09-) (1.4 101 л.с.),Cruze (1.8) ERA

Катушка зажигания ВАЗ-1118,2110,2170 (дв.16V) BOSCH

Устройство и принцип действия катушки зажигания

Катушка имеет довольно простое устройство. В ней имеется две цилиндрических обмотки: первичная, содержащая 100-150 витков провода большого сечения, и вторичная, содержащая несколько тысяч витков (до 30 000) провода малого сечения. Причем витки первичной обмотки расположены поверх витков вторичной обмотки. Внутри обмоток находится металлический сердечник.

Вся эта конструкция помещена в цилиндрический корпус из диэлектрика, крышка корпуса выполнена несъемной, а внутренний объем обычно заполнен трансформаторным маслом (оно обеспечивает охлаждение катушек во время работы). На крышке находится несколько контактов (обычно три): центральная клемма, с которой снимается высокое напряжение, и две боковых клеммы, на которые подается ток низкого напряжения.

В основе работы катушки зажигания лежит явление электромагнитной индукции. В сущности, катушка — это повышающий трансформатор, на первичную обмотку которого подается ток низкого напряжения, а со вторичной снимается ток высокого напряжения. Но в катушке, в отличие от обычных трансформаторов, производится преобразование коротких импульсов электрического тока, и на выходе, соответственно, также получаются электрические импульсы.

Однако, как известно, трансформатор может работать только с переменным током, а в автомобилях используется ток постоянный. Мало того, через первичную обмотку катушки также протекает постоянный ток, а значит, во вторичной обмотке ток возникнуть не может. Нет ли здесь противоречия? На самом деле все просто: катушка зажигания работает совместно с прерывателем — устройством, которое обеспечивает пульсацию постоянного тока, и подает на первичную обмотку достаточно короткие электрические импульсы. Импульс, проходя по первичной обмотке, за счет электромагнитной индукции также возбуждает во вторичной обмотке импульс. Причем пиковое напряжение электрического импульса во вторичной обмотке будет во столько же раз больше напряжения в первичной обмотке, во сколько больше витков во вторичной обмотке по отношению к первичной.

Важно отметить, что преобразование тока происходит именно в момент размыкания прерывателя, то есть — в момент отсоединения первичной обмотки катушки от аккумулятора или генератора. Напряжение в этот момент падает не моментально, а в течение некоторого (очень короткого) промежутка времени, и за это время во вторичной обмотке, за счет изменения тока в первичной обмотке, индуцируется ток высокого напряжения — этот импульс и подается на свечу зажигания.

Так как в катушке действует закон сохранения, то мощность тока во вторичной обмотке почти равна (на деле — чуть меньше) мощности тока в первичной обмотке. Это значит, что электрический импульс на выходе имеет высокое напряжение, но малый ток, а в первичной обмотке все ровно наоборот. Именно поэтому первичная обмотка выполняется из провода большого сечения (так как по ней протекают токи в десятки ампер), а вторичная обмотка — из очень тонкого провода (токи во вторичной обмотке не превышают единицы микроампер).

Часто в катушках зажигания предусмотрено добавочное сопротивление (резистор), включенное последовательно с первичной обмоткой. Этот резистор изготавливается из сплава, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры: при нагревании сопротивление увеличивается, при охлаждении — уменьшается. Добавочное сопротивление необходимо для защиты катушки на малых оборотах двигателя.

Дело в том, что при малых оборотах через первичную обмотку катушки постоянный ток проходит на протяжении довольно длительного времени, а это приводит к усиленному нагреву провода и негативно сказывается на сердечнике. Поэтому на малых оборотах резистор нагревается, его сопротивление повышается, а это приводит к снижению тока в первичной обмотке — так исключается перегрев. При повышении оборотов температура падает, сопротивление резистора снижается, и через первичную обмотку проходит более высокий ток. Во время запуска двигателя сопротивление шунтируется (то есть, замыкается проводом), и не оказывает влияния на систему зажигания.

Классификация и схемы подключения катушек зажигания

Все катушки зажигания устроены одинаково, однако существует несколько схем включения катушек в систему зажигания, и катушки, используемые в каждой схеме, имеют свои особенности. Всего можно выделить три типа катушек зажигания:

- Общая;
- Индивидуальная;
- Сдвоенная (двухвыводная или двухискровая), и ее вариант — четырехвыводная катушка.

Общая катушка зажигания. Это наиболее простой и исторически первый вариант. При такой схеме в автомобиле есть только одна катушка зажигания, вырабатываемые ею высоковольтные импульсы распределяются по свечам зажигания с помощью трамблёра или иного распределительного устройства. Данная схема широко применяется в контактной, бесконтактной и электронной системах зажигания.

Индивидуальная катушка зажигания. Это современный вариант, который находит все большее применение. В данной схеме в паре с каждой свечой зажигания работает своя катушка, чем достигается наилучшее согласование фаз газораспределения и воспламенения горючей смеси. Индивидуальные катушки конструктивно отличаются от общих, но принцип действия их одинаков. Данные катушки применяются в электронной системе зажигания. Часто такие катушки называют катушками карандашного типа (COP).

Сдвоенные (двухискровые) катушки зажигания. Как понятно из названия, эти катушки сдвоены, они позволяют получить сразу две искры в двух цилиндрах. Данные катушки иногда используются в двухтактных мотоциклетных и двухцилиндровых двигателях, такое решение позволяет избавиться от трамблёра и значительно упросить систему зажигания. Существует вариант сдвоенной катушки — счетверенная, она позволяет получить сразу четыре искры. В системах зажигания со сдвоенными (и с четверенными) катушками искры синхронно образуются в обоих цилиндрах, однако воспламенение горючей смеси происходит только в одном из них, так как второй в этот момент находится в НМТ, и воспламеняться там просто нечему.

Признаки неисправности катушки зажигания

Катушка является одним из основных компонентов системы зажигания, поэтому ее выход из строя сразу сказывается на работе двигателя. Наиболее часто поломка катушек проявляется следующим образом:

Однако данные признаки могут говорить о неисправности любых других компонентов системы зажигания, топливной системы и цилиндропоршневой группы. В частности, пропуски зажигания могут возникать из-за неисправностей свечей зажигания, высоковольтных проводов и трамблёра, а также из-за отсутствия необходимой степени компрессии в цилиндре. В инжекторных двигателях проблемы могут возникать из-за загрязнения или выхода из строя топливных форсунок.

Поэтому при возникновении неполадок в работе двигателя необходимо произвести диагностику катушек зажигания. В двигателях, не оснащенных системой самодиагностики, можно выполнить несколько простых действий:

- Выявить неисправную катушку — на работающем двигателе попеременно отсоединять высоковольтные провода от свечей зажигания. Если после снятия колпачка со свечи двигатель начинает работать хуже, то катушка данной свечи исправна, если же после снятия колпачка работа мотора не изменилась проблема в катушке данной свечи;
- Проверить сопротивление обмоток катушки. В рабочей катушке сопротивление первичной обмотки лежит в пределах 3-3,5 Ом, вторичной обмотки — в пределах 5-9 кОм. Слишком низкое сопротивление обмотки, особенно вторичной, свидетельствует о коротком замыкании внутри катушки. Имеет смысл проверять сопротивление всех катушек, так выявить неисправную катушку проще всего;
- Проверить свечу зажигания и высоковольтный провод, чтобы убедиться, что проблема заключается именно в катушке зажигания.

Неисправную катушку зажигания необходимо заменить, так как длительная работа двигателя с такой катушкой чревата различными проблемами, в том числе повышенным расходом топлива, повышенными вибрациями и даже повреждением каталитического нейтрализатора. Заменить катушку в большинстве моторов, особенно на российских автомобилях, несложно и не составит труда автомобилисту.

24 Февраля Лобзик электрический: режущий универсал

Для пиления древесины, ДСП, металлов, пластиков, керамики и других материалов применяется универсальный режущий инструмент — электрический лобзик. О лобзиках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и правильной эксплуатации этого инструмента рассказано в данной статье.

10 Февраля Набор ключей шестигранных

Для работы с винтами и другими метизами, имеющими шестиугольный шлиц, используются специальные шестигранные ключи, которые часто предлагаются в наборах. О наборах шестигранных ключей, их типах, составе и характеристиках, а также о правильном подборе и применении этого инструмента — читайте в статье.

27 Января Паяльник

Изготовление и ремонт электронного оборудования, многие монтажно-слесарные и другие работы требуют применения специального инструмента — паяльника. Все, что вы хотели узнать о паяльниках, их существующих типах, устройстве и работе, а также о верном выборе и применении паяльников, рассказано в статье.

20 Января Напильник: слесарный универсал

В слесарном деле, при выполнении ремонтных работ и в других случаях обработка изделий часто выполняется многолезвийными режущими инструментами — напильниками. О том, что такое напильник, какие типы этого инструмента существуют, как они устроены и как их правильно использовать — рассказано в статье.

12 Ноября 2021 Отвертка ударная с набором бит: любой крепеж - по плечу

Тугой или закисший крепеж становится проблемой, которую можно решить с помощью специального инструмента — ударной отвертки. О том, что такое ударная отвертка, каких типов бывает этот инструмент, как он устроен и работает, а также о правильном выборе и применении ударных отверток — читайте в статье.

5 Октября 2021 Отвердитель: основа прочного лакокрасочного покрытия

Определенные типы лакокрасочных материалов и клеев приобретают необходимые эксплуатационные характеристики при добавлении специальных компонентов — отвердителей. Все об отвердителях, их существующих типах, составе, принципе действия, а также применяемости и особенностях выбора — рассказано в статье.

29 Июля 2021 Пена монтажная: надежный помощник отделочника, строителя и монтажника

В сфере ремонта и строительства самое широкое применение находит простой в применении и универсальный материал — монтажная пена. Все, что вы хотели узнать о монтажной пене, ее существующих типах, составе и характеристиках, а также о подборе и применении этого материала — рассказано в данной статье.

Одним из основных элементов системы зажигания бензинового силового агрегата является катушка зажигания, а в более современных моторах – модуль зажигания.

Устройство катушки зажигания

Катушка представляет собой импульсный повышающий трансформатор. Именно она обеспечивает преобразование низкого напряжения, которое подается на нее от АКБ или генератора, в импульсы высокого напряжения.

Благодаря этим импульсам между электродами свечи проскакивает искра, которая и воспламеняет рабочую смесь в цилиндрах. Как и любой трансформатор катушка состоит из двух обмоток (первичной и вторичной), магнитопровода и корпуса.

Модуль же конструктивно несколько сложнее и включает он две катушки и коммутатор, но принцип работы у него – идентичен катушке.

Принцип работы

В основе работы катушки зажигания лежит принцип работы повышающего трансформатора, когда небольшое напряжение в 12 В преобразуется в несколько тысяч вольт.

Преобразование напряжения происходит благодаря двум обмоткам – первичной и вторичной про которые было упомянуто выше. В первой создается пониженное U, во второй повышенное.

В зависимости от типа устройств расположение обмоток и их конструкция отличаются.

Прерыватель замыкает электрическую цепь и на первичную обмотку поступает напряжение. Благодаря этому в катушке генерируется магнитное поле.
После размыкания цепи магнитное поле исчезает, но проходя через вторичную обмотку оно генерирует в ней высокое напряжение.

Наглядно принцип работы катушки зажигания представлен в видео.

Обычная.
Индивидуальная.
Двухвыводная.

Обычная катушка зажигания

Здесь первичная обмотка представляет из себя металлический сердечник (для увеличения магнитного поля) вокруг которого намотано 150 витков тонкой изолированной медной проволоки концы которой выведены на корпус.

Вторичная обмотка высокого напряжения – представляет из себя намотанную вокруг металлического сердечника тонкую медную изолированную проволоку до 50 000 витков.

Вторая обмотка с первой соединены минусовыми проводами. Плюсовой провод обмотки высокого напряжения выведен на крышку и подключен к специальному выводу.

В качестве изолятора и с целью охлаждения в некоторых моделях катушек зажигания предусмотрено трансформаторное масло.

Индивидуальная катушка зажигания

Устройство их сложней чем обычные катушки, устанавливаются на двигатели с электронным впрыском.

Конструктивно в них тоже предусмотрены две обмотки, которые отличаются между собой не только количеством витков и толщиной проволоки, но и обратным порядком намотки.

Так в первичной обмотке сердечник расположен как обычно внутри, а во вторичной снаружи. Также во вторичной обмотке, с целью отсечения очень высокого напряжения, предусмотрен диод.

Также благодаря особым конструкторским решениям стало возможным подавать высокое U не на распределителя, как в случае с обычной катушкой, а сразу на свечи зажигания.

Двухвыводная

Такая катушка зажигания сразу подает напряжение на свечи двух цилиндров, т.е. на четырехцилиндровом моторе их будет две и объединены они будут в один блок, который по сути является четырехвыводной катушкой.

Причины неисправностей

Катушки зажигания относятся к надежным устройствам и к основным причинам ее поломки можно отнести: пробой изоляции, граничный период службы.

Ниже перечислим другие причины, по которым устройство может выйти из строя.

1. Старение и механические повреждения.

Во время эксплуатации материалы, из которых изготовлена катушка зажигания теряют свою прочность, начинают трескаться и разрушаться, также на устройство могут воздействовать различные жидкости (масло, тосол и т.д.), что негативно сказывается на сроке службы. Решение одно – замена.

2. Повреждение или окисление контактного соединения.

Проникновение влаги под капот, влажный климат, после преодоления брода, не правильной помывки мотора или машины, все это может повлиять на состояние контактов и их быстрого окисления.

Индивидуальные катушки зажигания автомобилей с электронным впрыском очень сильно чувствительны к вибрациям. К примеру, если мотор троит, или вышла из строя одна из его опор, то сильно вибрирует. Также очень плохие дороги, что не редкость у нас, могут вызвать сильную тряску и повлиять на стояние катушек.

Тоже относится к индивидуальным катушкам, которые расположены рядом с головкой блока цилиндров, где температура максимально высокая. В предусмотренном температурном режиме работы мотора ничего не произойдет, но если в результате не качественной ОЖ или по другим причинам двигатель перегреется, то это негативно повлияет на катушку зажигания в целом.

Признаки поломки

Катушка обладает надежной конструкцией и ресурс ее эксплуатации значителен. И все же этот элемент тоже может выйти из строя.

Поиск возникновения проблемы

Вначале нужно проверить работоспособность свечей, причем эта проверка может косвенно указать на неисправность катушки.

Для проверки всего лишь нужно выкрутить свечи, вставить их в наконечники проводов высокого напряжения, замассировать их и провернуть несколько раз стартером коленчатый вал. При этом следует смотреть на искру, образовывающуюся между электродами.

Если обнаружено, что какая-то свеча работает неправильно и искра в ней образовывается с перебоями, ее следует заменить, а на ее место установить заведомо исправную.

Если и исправная свеча работает с перебоями – проверяется провод высокого напряжения.

Если перебои сохраняются и при замененном проводе, то в карбюраторных авто следующим осматривается распределитель, а только потом – катушка.

В инжекторных же авто, оснащенных модулем, такого распределителя нет, поэтому можно сразу приступать к проверке модуля.

Проверить данные элементы не составит особых сложностей, а из оснащения потребуется только мультиметр с возможностью работы в режиме омметра, причем с диапазоном измерения до 200 МОм.

Чтобы было более наглядно, рассмотрим, как производится проверка этих элементов зажигания на разных автомобилях.

Основной подход к проверке

Так как ключевую роль в работе катушек зажигания играют обмотки, первое, что нужно проверять вне зависимости от типа устройства – их сопротивление.

Так, показатели сопротивления первичной обмотки могут варьировать по разным данным:

Показания разные потому, что для каждой модели авто они могут быть свои, поэтому важно изучить документацию к автомобилю и технические характеристики самой катушки.

Также важно понимать, что для каждого типа катушек такие показатели, как индуктивность первичной обмотки, сопротивление обоих обмоток, энергия, длительность и ток искры, могут отличаться.

Измерения выполняются мультиметром или обычным омметром.

В случае сильного отклонения от нормативных данных катушка зажигания скорее всего вышла из строя. Но спешить менять ее не стоит, есть и другие способы проверки.

4 способа проверки катушки зажигания

Специалисты рекомендуют применить четыре способа проверки на работоспособность катушку зажигания, оба метода получили следующие названия:

ВАЖНО: при проверке оденьте резиновые перчатки и не касайтесь оголенными участками тела к проводам и деталям находящимися под напряжением.

Метод имеет свои плюсы и минусы. Главный положительный момент: возможность проведения диагностики в дороге.

не позволяет на 100% указать на причину проблемы, т.е. неисправность может быть в другом месте,
сложность выполнения для неопытного водителя.

Для диагностики потребуется:

Исправная свеча.
Свечной ключ.
Плоскогубцы.

Отключите зажигание.
Осмотрите на целостность изоляцию высоковольтных проводов, катушки зажигания, выкрутите и осмотрите свечи. При наличии на них черного нагара выясните и устраните причину.
Если ели нет запасной свечи выкрутите с помощью свечного ключа другую из последнего цилиндра.
Снимите наконечник с высоковольтным проводом со свечи первого цилиндра и подключите его к подготовленной заведомо исправной свече.
Включите зажигание и заведите автомобиль.
Исправная катушка будет генерировать искру. Хорошая искра имеет ярко фиолетовый оттенок. Плохая – желтая. Если искра слабая, значит проблемы в проводе. Если ее нет – неисправна катушка. Вероятность обрыва провода под изоляцией минимальна.
Проделайте такие же действия и для других катушек если они индивидуальные и идут для каждой свечи.
Чтобы не повредить проводку старайтесь ее не трогать.

С помощью шприца и подручных материалов делаем тестер искры системы зажигания автомобиля с помощью которого можно проверить целостность свечного провода и модуль зажигания.

Возьмите шприц на 10 мм.

Срежьте носик и вытащив поршень вставьте в шприц винт на 4 мм. Также дополнительно можно поставить фторопластовую шайбу.

С помощью гайки и шайбы зафиксируйте винт в шприце.

На винтовую часть винта наденьте и прогрейте с помощью зажигалки термоусадочную трубку.

Скрутите наконечник от свечи зажигания и накрутите его на винт.

Сверлом на 3 мм сверлим пять отверстий в наметенных местах поршня.

Одно в ручке и 4 в самом поршне, при этом три из них не сквозные, а одно сквозное.

Возьмите провод длинной до 1 метра и один его конец облудите.

К другому концу провода присоедините крокодильчик.

Облуженный конец провода вставляем в поршень и приклеиваем быстросохнущим клеем. Конец провода повторно облудите.

Собираем две части шприца в одну конструкцию.

Порядок применения устройства:

Отсоедините свечной провод первого цилиндра и подключите его к нашем устройству.
Крокодильчик подсоедините на массу.
Заведите машину.
Наблюдайте за состоянием искры постепенно отодвигая поршень, как будто втягивая жидкость.
Чем большее расстояние держится стабильная искра, тем лучше. Как правило, до 2,5 см это хорошо, но если, к примеру, 4 см, то совсем отлично.

Данный способ проверки позволяет определить качество искры на всех цилиндрах сравнивая ее по длине и цвету.

3. Проверка сопротивления изоляции проводов в обмотках катушек

Снимите катушку зажигания с машины.
Возьмите мультиметр с поддержкой функции замера сопротивления. Для проверки его исправности в режиме сопротивления зажмите между собой щупы. Появление на экране цифры 0 указывает на исправность устройства.
Найдите выводы первичной и вторичной обмоток катушки зажигания.
Выставите значения замера 20 Ом и с помощью щупов замерьте сопротивление на первичной обмотке. Оно должно быть в пределах от 0,5 до 3.5 Ом (может отличаться, точные данные найдите в специализированной литературе).
Для проверки сопротивления вторичной обмотки выставите значение замера на мультиметре 20 кОм. Точно также выполните замер – показания должны быть в приделах от 6 до 15 кОм (точные данные уточните). Важно: при замере красный провод мультиметра должен касаться стержня наконечника, а черный – массы (центрального вывода).

Повреждение обмотки изоляции – межвитковое замыкание

Сопротивление слишком большое

Обрыв в обмотке – замените катушку. Перемотка нецелесообразна.

Для индивидуальных катушек:

Первая обмотка – показания те же.
Вторая обмотка – показания сопротивления будут одинаковыми на обеих выводах.

Для двоичных катушек замеры сопротивления обмотки делаются на всех выводах.

4. Проверка с помощью осциллографа

Осциллограф – специфический прибор, который есть далеко не у каждого, хотя приобрести его сегодня не проблема.

В особо тяжелых случаях, когда перечисленные выше способы не дают полную информацию и не позволяют выявить неисправность, осциллограф будет к стати.

Особенно поможет прибор при выявлении межвиткового замыкания в вторичной обмотки высокого напряжения.

С помощью устройства можно углубленно продиагностировать всю систему зажигания включая и катушки. Для выполнения диагностики потребуется специальный софт.

Выявление проблемы происходит по импульсах осциллограммы.

На второй свече видно напряжение пробоя

Дело в том, что исправная катушка зажигания во вторичной обмотке накапливает энергию, которая обеспечивает формирование качественной искры на свечах.

При ее пробое формирование такой искры не возможно, так как энергия быстро покидает обмотку.

Как итог – пропуски зажигания, особенно это ощущается на больших оборотах двигателя.

Момент открытия силового транзистора. Ток проходит через первичную обмотку, а во вторичной, за счет электромагнитного поля, начинает накапливаться энергия.
Момент закрытия силового транзистора. Ток перестает проходить через первичную обмотку, а во второй, за счет накопленного электромагнитного поля, происходит резкий скачек напряжения в несколько киловольт. В этот момент в свече происходит искра.
Отображение время горения искры.
Затухающие колебания, происходит уменьшение напряжения.

Осциллограф позволяет быстро выявить проблемную индивидуальную катушку зажигания. Это основной плюс метода.

Проверка катушки на ВАЗ 2101-2110

Сначала рассмотрим последовательность действий по проверке на автомобилях ВАЗ. Причем проверка на ВАЗ-2101 и ВАЗ-2110 карбюратор не отличается, разница только в показаниях.

Далее сам процесс проверки:

Тестирование модуля зажигания на ВАЗ-2110 инжектор

На инжекторных авто, к примеру, ВАЗ-2110 проверка модуля производятся несколько иначе.

Последовательность проверки такова:

Проверка на Lanos, Таврия, Reno Megane

Разница в проверке модуля зажигания на Daewoo Lanos ничем не отличается от тестирования модуля ВАЗ-2110.

Отличия сводятся только к сопротивлению вторичной обмотки на выводах модуля. У Lanos сопротивление вторичных обмоток исправного модуля должно находиться в диапазоне 5,0-6,0 кОм.

А вот на Таврия Славута используется модуль, который проверяется, как и на Daewoo Lanos. Порядок проверки модуля зажигания на многих иномарках идентичен указанным способам. На том же Reno Megane модуль тоже проверяется замером сопротивления вторичных обмоток.

Коротко можно подвести итог. Катушку зажигания проверить не сложно при условии, что есть определенные навыки и необходимые диагностические приборы.

Самый доступный способ, который целесообразно применить на первом этапе диагностики, измерение сопротивления изоляции на двух обмотках.

Дальше уже идите от простого к сложному, вплоть для использования осциллографа, но к этому делу лучше подключить специалиста.

Читайте также: