Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. В этой статье будут даны практические советы по проверке элемента. Сделать это проще, чем думают многие водители, обращаться на сто не нужно, проверить можно вообще без приборов.
Для чего нужна катушка зажигания
Катушка зажигания двигателя — элемент СЖ, преобразующий низкое напряжение в высокое. Низкое напряжение она получает от аккумулятора на 6, 12 или 24 вольта.
Основная ее цель – генерировать и подавать электрический импульс высокого напряжения на свечу зажигания. Свеча создает искру, получая высокий электрический импульс.
Из чего состоит катушка
- Первичная обмотка
- Вторичная
- Корпус
- Изолятор
- Железный сердечник.
Разновидности катушек зажигания
Для современных двигателей пока придумано три модификации катушек зажигания.
У каждого типа есть свои плюсы и минусы:
- Классические. Их устанавливают на автомобили, где СЖ работает через распределитель, то есть трамблер.
- С двумя выводами. Их устанавливают на современные авто, где подача напряжения на свечу осуществляется напрямую, без распределителя.
- Индивидуальные. Это означает, что на одну свечу приходится одна катушка. Подача также осуществляется напрямую.
Классическая
Состоит из первичной и вторичной обмоток. Устроена так, что вторая находится внутри первой. Отличие в них — это толщина провода и число витков.
Внутри двух находится сердечник. Материал сердечника – ферромагнитный сплав (Fe-железо). Каждая из них имеет 2 выхода. Первичная имеет входные клеммы (принимает напряжение). А вторичная имеет один вывод — соединение с первичной, а второй вывод — выходной вывод (выводящий напряжение).
Все эти компоненты устройства размещены в эбонитовом корпусе. Корпус полностью герметичен. Провода идут к верхней части корпуса катушки зажигания.
Двухвыводная
Имеет два сердечника. Один, как и в первом варианте, находится внутри двух обмоток. Второй – внешний, расположен над ними. Вторичная – имеет два высоковольтных вывода.
Индивидуальная
Высоковольтный вывод подключается к специальному наконечнику, второй конец которого надевается на свечу зажигания. Вторичная обмотка расположена вверху. Объединяет разные катушки то, что они неразборные, то есть с точки зрения механики не ремонтопригодны.
Принцип работы
- Первичная обмотка получает напряжение от аккумулятора или генератора, то есть низковольтное. Там же создается магнитное поле. Прерыватель время от времени отсекает напряжение, подаваемое на первичную, после чего происходит резкое уменьшение магнитного поля и на витках катушки СЖ формируется оптимальная ЭДС. Значение электродвижущей силы прямо пропорционально числу витков контура. Прямо пропорционально — это означает равенство.
- Так как во вторичной больше витков, импульс высокого напряжения появляется именно в ней, а не в первой.
- Импульс высокого напряжения подается на головку свечи зажигания, где между двумя электродами возникает искра, воспламеняющая топливно-воздушную смесь.
На машинах с двигателем предыдущего поколения свечи получали высокое напряжение от системы распределителя зажигания (трамблер). В конструкциях новых силовых установок используется система, где свечные элементы объединены и распределены строго на каждую свечу.
Чтобы понять принцип работы катушки, нужно сначала понять ее устройство.
Снятие или замена катушек зажигания
Для этого понадобятся всего два инструмента: торцевой ключ на 10 мм и крестовая отвертка.
Порядок работы следующий:
- Отсоединяется аккумулятор.
- Демонтируется старая запчасть. Для этого отсоединяются все контакты и центральный провод, ведущий к трамблеру. Предварительно делается запись расположения проводов.
- Откручиваются гайки крепления корпуса. Их можно просто ослабить, тогда прибор легко вынимается.
- На это место устанавливается новая катушка, гайки затягиваются и подсоединяются обратно все провода.
При выходе из строя одной из катушек перестанут работать сразу два цилиндра, что будет ощущаться гораздо ярче, чем выход из строя одного цилиндра. Поэтому, если проблема возникает в конкретном цилиндре, искать проблему нужно в другом.
Симптомы неисправностей или на что следует обратить внимание
Какой бы тип элемента не был установлен в автомобиле, через определенный период эксплуатации он может выйти из строя.
Можно выделить следующие признаки неисправности:
- Появляется пропуск зажигания. В данной ситуации искра возникает не всегда.
- Мотор плохо заводится. Эта особенность будет особенно сильно проявляться при низкой температуре.
- Поменяли цвет провода, подключённые к детали.
- На поверхности имеются пятна. Иногда причиной этого является короткое замыкание.
- Переход в режим работы safe-mode осуществляется самопроизвольно.
- На панели отображаются неверные диагностические данные.
- Когда идёт дождь, мотор работает в несколько раз хуже.
- Если шофёр нажимает на акселератор слишком резко, то желаемого действия не происходит.
- Несмотря на неоднократные попытки, двигатель не заводится.
- Происходит потеря мощности.
Перечисленные признаки неисправностей могут проявляться как на определенном режиме работы двигателя, так и на постоянном. Наиболее распространенной проблемой является износ узла из-за длительного времени эксплуатации.
При появлении таких признаков рекомендуется проверить работоспособность мультиметром.
Причины неисправности катушек зажигания
Проблемы могут быть вызваны следующими причинами:
- Если по каким-то причинам в двигателе произошла течь, это может вызвать проблемы в работе рассматриваемого агрегата.
- Возникновение короткого замыкания.
- Иногда на машину могут быть установлены неправильные свечи зажигания. Если у них слишком большое расстояние между контактами или, наоборот, зазор слишком мал, то СЖ не сможет нормально работать.
- Если свечи неисправны, это может привести к пробою изолятора и появлению обратных газов.
- Постоянный перегрев элемента. Чаще всего это следствие длительной интенсивной работы узла. Если зажигание работает долго без запуска двигателя, это обычно приводит к резкому повышению температуры катушки.
- Наличие механических повреждений. На состояние влияют вибрации, а также может попасть масло, которое способно разрушительно воздействовать на изоляцию.
- Работа в условиях, когда большое количество пыли и грязи ухудшает качество контактов.
- Если аккумулятор обеспечивает недостаточное напряжение, работа при коротком замыкании замедляется. Это приводит к увеличению нагрузк на блок управления и вызывает повышенный износ.
Катушка – распространенный элемент электросистемы автомобиля. Надежность этой детали позволяет использовать ее на протяжении всего срока службы без необходимости замены, но в неблагоприятных условиях ее выход возможен по многим причинам. В большинстве случаев это происходит из-за естественного износа, электрических сбоев или перегрева.
Естественный износ
При работе элемент СЖ может генерировать миллиарды электрических импульсов напряжением в десятки киловольт. Такая работа не проходит даром, ведь «здоровье» элемента и его внутренних элементов начинает ухудшаться.
Катушка зажигания работает в условиях повышенной вибрации.
Деталь, жестко закрепленная на кузове, постоянно подвергается негативному воздействию во время движения автомобиля. Чем в более тяжелых дорожных условиях эксплуатируется автомобиль, тем выше вероятность того, что она выйдет из строя по естественным причинам.
Прямые механические воздействия на корпус запчасти также могут значительно сократить срок службы этой детали. Трансформатор высокого напряжения может получить удар током во время ремонта автомобиля, дорожно-транспортного происшествия или в результате падения тяжелых предметов при открытом капоте.
Электрический пробой
При электрической неисправности катушка зажигания может выйти из строя полностью. В нормальных условиях эксплуатации межвитковая изоляция имеет значительное сопротивление, предотвращающее разряд даже при высоком напряжении. Если уплотнение детали нарушено, попадание влаги на деталь может вызвать электрическую неисправность.
При механических повреждениях с изменением геометрии корпуса обмотки можно подтянуть. Уменьшение расстояния между витками также может вызвать явления разряда.
Перегрев
В процессе эксплуатации на деталь негативно воздействуют высокие температуры окружающей среды. Змеевик нагревается в процессе работы, кроме того, изделие находится в моторном отсеке, в котором также установлен двигатель внутреннего сгорания, выделяющий значительное количество тепла. Если автомобиль эксплуатируется в жарком климате, риск выхода из строя компонентов из-за перегрева значительно возрастает.
Измерение параметров обмоток
Для измерения сопротивления первичной обмотки мультиметром нужно перевести его в режим омметра и установить наименьший предел измерения. После нужно замкнуть щупы прибора между собой и, если позволяет его конструкция, установить омметр на ноль. Если конструкцией это не предусмотрено, запомнить показания, а затем вычесть из результатов измерений. Для измерения сопротивления вторичной – в приборе активируется предел измерения до 100 кОм, обнуляется или сохраняется показание при замкнутых щупах.
Для отдельных катушек для измерения сопротивления первичной обмотки щупы необходимо подключить к контактам низковольтного разъема с цифрами 1 и 3 (конец). Для общих проводов к двум клеммам низкого напряжения (B и K или + и –).
Для измерения вторичного сопротивления общей детали с одним выводом щупы омметра необходимо подключить к высоковольтному выходу и клемме + или B. Для общей катушки с двумя высоковольтными выводами омметр должен быть подключен к обоим высоковольтным выходам.
Для измерения сопротивления вторичной обмотки отдельного злемента щупы омметра необходимо подключить к высоковольтному выводу и к центральному контакту разъема.
Проверка позволяет обнаружить короткое замыкание между витками или обрыв провода. В случае межвиткового замыкания сопротивление обвивки будет несколько меньше, чем у исправной. При обрыве прибор покажет бесконечно большое сопротивление.
Сопротивление обмоток некоторых моделей
| Наименование | Первичная | Вторичная |
|---|---|---|
| Б 114 Б (для ЗИЛ 431410, ГАЗ 3102) | 0,38 Ом | 19,9 кОм |
| Б116–01 (для ГАЗ 31029) | 0,65 Ом | 18,7 кОм |
| 3705 (для Таврии) | 0,38 Ом | 4,3 кОм |
| 3705 (для Оки) | 0,49 Ом | 6 кОм |
| 3705 (производства Болгарии для ВАЗ 2108) | 0,43 Ом | 5,25 кОм |
| 2108–37050–10 (производство Италии для ВАЗ 2108) | 0,65 Ом | 18,7 кОм |
| Б 115 В (для Москвича) | 2,3 Ом | 6,3 кОм |
Приведенные выше данные не являются средними. Их получили путем измерения сопротивления обмоток экземпляров некоторых моделей.
Инструкция по проверке катушки зажигания мультиметром
Проверка описанного элемента представляет собой трехэтапный процесс. Он начинается с тщательной подготовки. Затем проводится визуальный осмотр, а заканчивается все тестированием системы с помощью специальных приборов.
Работу детали можно проверить на профессиональных диагностических стендах в спецсервисах и у дилеров. Для самопроверки понадобится мультиметр. Этот инструмент является универсальным диагностическим средством для максимально широкого спектра применений.
Профессиональное тестирование
Понадобится профессиональное качественное оборудование. Лучшим решением будет выделение отдельного стенда для проверки катушек. Можно будет задавать разные скоростные режимы роликам, имитируя разные виды работ.
При взаимодействии нужно следить за тем, чтобы искра сохранялась постоянно, вне зависимости от режима работы. Перед тестированием нужно убедиться, что это питание подключено правильно, в противном случае можно получить недостоверные данные, что помешает устранению неполадок.
Катушка является небольшим компонентом транспортных средств, но даже небольшие отклонения от нормальной работы могут вызвать серьезные проблемы с двигателем.
Подбор тестера
Специалисты из автомастерских часто пользуются приборами модификации MAS 838. Они предоставляют возможность измерять регулярный микроток 200 µA. Дисплей имеет подсветку, не нужно будет использовать фонарик при работе в плохо освещенном помещении, чтобы получить необходимую информацию.
Для запуска самого процесса не обязательно нужна конкретная точность. Поэтому для личного пользования нет необходимости покупать дорогие модели. Стандартная базовая комплектация – идеальное решение для домашнего мастера.
Бесконтактная система зажигания работает, пока магнит вращается, подавая переменный ток. Прибор может работать в широком диапазоне температур.
Сама система находится в подкапотном пространстве. Прозвонить ее очень просто — касаясь проводов.
Подготовительные операции
Прежде чем приступить к диагностике элемента, потребуется подготовить мультиметр. Это устройство способно определять точное напряжение и уровень электрического сопротивления в омах.
Современные автомобили оснащены различными типами катушек зажигания. Параметры каждой из моделей указаны в ПТС каждого автомобиля. Эти показатели необходимо знать для постановки диагноза.
Проверка заключается в выявлении такого параметра, как сопротивление элемента, то есть сопротивления вторичной и первичной обмоток. Если в процессе проверки не удастся обнаружить показатели стойкости, можно будет опираться на общепринятые признаки.
Внешний осмотр
Внешние характеристики системы могут незначительно отличаться в зависимости от модели. Существуют такие характерные элементы, как:
- крышка;
- корпус;
- расположенная по центру клемма;
- два контакта.
В процессе визуального осмотра элемента потребуется внимательно осмотреть состояние корпуса и постараться обнаружить на поверхности трещины, сколы и прогоревшие участки. Из-за того, что корпус выполнен из эбонита и не пропускает ток, неисправности устройства по большей части будут связаны с внутренними повреждениями.
При выявлении определенных проблем в процессе изучения потребуется замена элемента на новый. Новая катушка должна строго соответствовать всем необходимым техническим характеристикам – сопротивлению обмотки, длительности и энергии искры.
Если с внешними характеристиками проблем нет, то можно переходить к проверке первичной и вторичной обмотки.
Проверка первичной обмотки
На этом этапе мультиметр необходимо подключить к минусовому и плюсовому выводам, а прибор настроить на измерение уровня сопротивления. Несмотря на то, что устройства разных автомобилей характеризуются разными значениями уровня сопротивления, показатель колеблется в диапазоне от 0,4 – 2 Ом.
Если в процессе диагностики устройство показывает значение, входящее в этот диапазон, можно судить об исправности устройства.
Отображение значения 0 Ом говорит о том, что в обмотке произошло короткое замыкание. Если полученным значением является бесконечность, произошел обрыв в электрической цепи. После проверки первичной обвивки можно приступать к выявлению проблем со вторичной.
Проверка вторичной обмотки
Во время этой проверки щупы мультиметра должны быть подключены к плюсовому контакту и к проводам высокого напряжения. Если в устройстве есть специальный пластинчатый сердечник, то параметры сопротивления будут в пределах от 6 до 9 кОм. Все другие категории катушек превышают 15 кОм.
Сравнение результатов измерений с нормированными значениями
После проверки и определения уровня сопротивления двух категорий обмоток все полученные показания необходимо сравнить с нормативными параметрами, установленными заводом-изготовителем. Тщательный осмотр двойной детали – более сложная задача. Первичная в элементах такого плана подключается непосредственно к разъему.
Стандартная схема двойной катушки несколько отличается от обычной и знание ее необходимо в процессе проверки первичной обвивки. Вторичная же прозвонится без проблем. Для этого нужно подключить тестер к паре высоковольтных кабелей.
Как проверить на искру
Преимуществом диагностики элемента «искровым» методом является возможность обнаружения неисправности практически при любых условиях. Для выполнения этой работы понадобится:
- Свечной ключ.
- Свеча.
- Плоскогубцы.
Диагностика проводится в следующей последовательности:
- Снять наконечник высоковольтного провода со свечи первого цилиндра и подсоединить его к заранее подготовленной свече, к юбке которой должна быть подключена «масса».
- Попробовать завести автомобиль, повернув ключ зажигания (рекомендуется использовать для этой операции помощника).
- Проверить, есть ли искра между электродами.
Если искры нет или она желтоватая и слабая, возможно неисправность в СЖ, в том числе и в катушке.
Таким способом можно узнать только о состоянии элемента, но если между электродами нет искры, причиной этого может быть обрыв проводки или выход из строя других важных элементов системы.
Метод искры в шприце
Оригинальное по конструкции приспособление для проверки катушки можно сделать из медицинского шприца объемом 20 см³. Кроме этой детали потребуется одножильный изолированный медный провод диаметром не менее 1 мм и пистолет с термоклеем. Чтобы изготовить самодельное устройство необходимо:
- Вскрыть шприц и ровно посередине поршня установить очищенный от изоляции медный провод. Для этой цели можно нагреть медь и разогретым металлом прожечь основание поршня (предварительно необходимо снимать резиновый уплотнитель). В резинке также делается прокол ровно посередине. Затем этот мягкий уплотнитель устанавливается обратно в поршень, а провод прикрепляется к подвижной части шприца термоклеем.
- Не устанавливая поршень в шприц, у медицинского изделия обрезается носик и делается также в середине отверстие, диаметр которого будет достаточен для вкручивания длинного тонкого шурупа.
- Вкрутить в отверстие шуруп, предварительно смазав его эпоксидной смолой.
- После застывания клея поршень устанавливается в шприц.
Используется самодельный прибор следующим образом:
- Кабель, выходящий из шприца, необходимо подключить к минусовой клемме аккумулятора (рекомендуется использовать разъем типа «крокодил»).
- Установить самодельный диагностический прибор той стороной, где находится шуруп в высоковольтный провод, идущий от катушки зажигания.
- Выдвинуть поршень от дна шприца на 1 – 7 мм. Чем более мощный двигатель установлен на автомобиль, тем больший искровой промежуток можно выставить в самодельном приборе.
- Провернуть коленвал несколько раз.
При исправной запчасти между проводом внутри поршня и головкой шурупа будут проскакивать искры. По качеству разряда можно будет судить о состоянии высоковольтного трансформатора. При искрах желтоватого оттенка, которые могут образовываться только при близком расположении контактов, можно диагностировать неисправность детали.
Как проверить катушку зажигания осциллографом
Не у каждого автомобилиста есть под рукой осциллограф, но если есть возможность пользоваться этим прибором, то с его помощью можно качественно проверить катушку зажигания. Если машину можно завести, то лучше провести диагностику в динамике. Сняв график напряжения в различных режимах работы двигателя, можно выявить «неполадки» в работе электрической части.
С помощью осциллографа можно обнаружить межвитковые замыкания и утечку тока на массу, что практически невозможно сделать другими методами.
Дефекты катушек, которые не выявляются тестером
Кроме проблем с обмоткой, которые можно определить мультиметром, есть и другие дефекты, которые этим прибором не определить. Большинство из них определяется при внешнем осмотре.
Среди проблем такого плана можно определить неисправность контактов и течь масла при сильной вибрации. Элементарный перегрев катушки может свидетельствовать о нарушении ее герметичности.
Независимо от обнаруженной неисправности элемент не подлежит ремонту. Все, что можно сделать, это заменить деталь на новую.
О бесконтактной системе зажигания
Эта система работает до тех пор, пока вращается магнит. За счет этого подается переменный ток. Этот прибор может работать в широком диапазоне температур.
Местом расположения этой системы является пространство, расположенное под капотом. Прозвонить катушку зажигания тестером можно следующим образом – проверить провода.
Подведение итогов
Любая неисправность в катушке зажигания всегда плохо сказывается на работе всего автомобиля в целом. В конечном итоге это приводит к снижению его эксплуатационного ресурса. В обязательном порядке требуется проводить диагностическую процедуру проверки детали, ведь от нее зависит практически вся работа автомобиля.
Если у владельца нет никаких знаний и опыта (или есть, но недостаточно для проведения серьезных проверок), то лучше доверить эту проблему специалисту. Катушка – очень интересная транспортная составляющая. Даже малейшее отклонение от нормальной работы может вызвать проблемы с двигателем.