Электрооборудование автомобиля является нервами для всей сложнейшей системы. Современные машины нафаршированы множеством приборов, между которыми постоянно циркулирует электрический ток. Для качественного запуска двигателя и дальнейшей быстрой езды в автомобиле существует жизненно важный узел – катушка зажигания.

Конструкция

Выход из строя этого чрезвычайно ценного элемента бортовой электроцепи не предвещает ничего хорошего. Машина становится неподвижной, поскольку мотор не заводится, печка не дает тепло, свет не работает. Необходим полноценный, качественный ремонт катушки зажигания и наконечника. Чтобы его осуществить своими руками, надо изучить устройство этого узла.

Катушка состоит из следующих компонентов:

  • изолятор;
  • корпус;
  • изолирующая бумага;
  • обмотка первичная;
  • обмотка вторичная;
  • изолирующий слой между обмотками;
  • выводной контакт первичной обмотки;
  • винт контактный;
  • контакт центральный;
  • крышка;
  • выводной контакт первичной и вторичной обмоток;
  • пружина центрального контакта;
  • остов вторичной обмотки;
  • внешний изолирующий слой первичной обмотки;
  • скоба для крепления катушки;
  • внешний магнитопровод;
  • сердечник.

Данная деталь является трансформатором с сердечником из металла. Сверху на нем находится первичная обмотка, внизу под ней размещена вторичная. Стальной корпус герметично закрыт. Вместе с сердечником внутрь залито масло.

Чтобы была возможность обслуживания трансформатора, имеется пластмассовая крышка. Она с успехом выдерживает высокое напряжение. Устанавливают катушку в бесконтактной электронной системе зажигания с низковольтной и высоковольтной цепями.

Работа

В катушках зажигания токи низкого напряжения преобразуются в токи высокого напряжения. Затем они подаются на свечи, где в результате импульса возникает искра между электродами, двигатель заводится. Все изделия мировых производителей напряжением 12 В имеют аналогичное строение, отличаясь количеством витков, сечением проволоки первичной, вторичной обмоток, связями между ними.

Катушка работает в контакте с прерывателем-распределителем, или трамблером. Когда трамблер функционирует, величина тока в первичной обмотке на катушке все время меняется. Ток становится меньше, когда контакты размыкаются, и больше, когда замыкаются. Величина тока в первичной обмотке зависит от времени замыкания контактов трамблера.

Когда двигатель работает с большой частотой вращения коленвала, контакты замыкаются на непродолжительное время. Величина тока в первичной обмотке, напряжение вторичной обмотки становятся меньше. Такие условия для многоцилиндрового мотора приводят к перебоям. Чтобы уменьшить отрицательное влияние, в первичную обмотку последовательно впаивается резистор или вариатор.

Величина сопротивления в обмотке первичной становится переменной. Она больше при низкой частоте вращения коленчатого вала и уменьшается при ее увеличении. Величина тока при этом возрастает. Когда стартером, который потребляет большую массу тока, запускается двигатель, напряжение на полюсах аккумулятора снижается. Аналогичный процесс происходит в первичной обмотке.

Определение поломки

При неисправной катушке зажигания автомобиль либо не заводится, либо работающий двигатель троит, глохнет, приносит массу неудобств.

Проверка детали: выключить зажигание, отсоединить аккумуляторные клеммы, снять с катушки все провода. Омметром замеряется величина сопротивления между 1 и 4, 2 и 3 выводами. Если на этих парах сопротивление не равно 5–6 Ом, проверяемая деталь неисправна.

При отсутствии омметра необходимо с заведомо исправного авто снять катушку. Если после этого машина заводится с четверти оборота, следовательно, налицо пробой этой детали, ее необходимо заменить. Еще один способ определения нерабочей катушки и высоковольтного наконечника провода. На работающем двигателе поочередно снимаются провода со свечей, закорачиваются на массу.

Если нет искры на одном из проводов, либо она значительно меньше остальных – проблема с катушкой или высоковольтным проводом. Необходимо попробовать другим, исправным кабелем. Получилось – хорошо, виноват кабель. Если происходит то же самое, необходимо менять катушку зажигания.

Чистка

После мойки двигателя, движения под сильным ливнем, после зимней стоянки появляются пробои зажигания, двигатель подтраивает. Автомобилистам приходится осуществлять профилактическую чистку катушки зажигания, наконечника, токопроводящих кабелей своими руками.

  1. Необходимо запастись спиртом, мелким напильником, ватными палочками.
  2. С наконечника катушки зажигания аккуратно отгибается резиновый пыльник-изолятор.
  3. Извлекаются пружины, резистор подавления радиопомех.
  4. Пружины, наконечники резистора должны совмещаться с усилием обжима. Если это не так, они слегка подгибаются.
  5. Все очищается от пыли, грязи, масла, ржавчины, протирается спиртом.
  6. Пружины наконечника необходимо слегка растянуть.

Итоги

После чистки своими руками катушки зажигания и наконечника двигатель порадует владельца авто исправной работой. В целом такая процедура не вызовет больших затруднений, а самостоятельная чистка поможет сэкономить средства на ремонте.

Катушка зажигания является одним из основных элементов в системе управления бензиновых двигателей. Ее неработоспособность приводит к отсутствию воспламенения в одном и более цилиндрах. Поэтому каждый автовладелец должен знать основные признаки неисправности катушки зажигания, симптомы, предшествующие появлению этой ситуации.

Назначение, принцип работы катушки зажигания

Устройство является наиболее консервативной деталью в бензиновом ДВС. Ее прототип был изобретен в Германии инженером Румкорфом в середине девятнадцатого века. Она заменила магнето в двигателях автомобилей в начале 20-го века.

Основное назначение устройства – преобразование низковольтных электрических импульсов амплитудой около 12 Вольт (напряжение бортовой сети автомобиля) в высоковольтные импульсы амплитудой более 15.000 Вольт. Высокое напряжение необходимо для пробоя рабочей зоны свечи зажигания.

По типу исполнения и схеме зажигания катушки классифицируют:

  • одиночные;
  • сдвоенные (строенные, четырехблочные);
  • индивидуальные.

Устройство катушки зажигания

Одиночные устройства применяются в системах с распределителем зажигания. Сдвоенные используют в четырехцилиндровых ДВС без распределителя. Одна часть формирует высоковольтный импульс на 1-й и 4-й цилиндр, вторая обслуживает 2 и 3-й. Строенные и четырехблочные катушки иногда применяются соответственно в шестицилиндровых и восьмицилиндровых двигателях. В современных автомобилях широкое распространение получили индивидуальные катушки. Они устанавливаются на каждую свечу зажигания индивидуально. Индивидуальная катушка свечи зажигания имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными:

  • отказ одного из устройств не ведет к полному останову двигателя;
  • более просто организовать схему электронного управления;
  • отсутствие механического распределителя зажигания делает систему более надежной;
  • распределение импульсной нагрузки уменьшает токи, способствует увеличению ресурса;
  • облегчается определение неисправного устройства, которое легко производится компьютерной диагностикой;
  • в большинстве индивидуальных катушек установлен импульсный усилитель, он управляется малыми сигнальными токами, что уменьшает электрические помехи, увеличивает надежность электрооборудования.

По типу управления подразделяют:

  • контактные;
  • электронные;
  • со встроенным коммутатором (импульсным усилителем).

В контактных бобинах зажигания низковольтный импульс формируется прерывателем. При коммутировании первичной цепи прерывателем в первичной цепи индуцируется импульс электродвижущей силы. Устройство представляет автотрансформатор, который увеличивает амплитуду импульса в N раз, где N – коэффициент трансформации, равный отношению числа витков во вторичной к первичной обмотке. Коэффициент трансформации контактных устройств превышает 1000.

В бесконтактных системах применяют электронные катушки. Их коэффициент трансформации больше, они формируют стабильную искру. При ремонте нельзя взаимозаменять контактные и бесконтактные устройства.

Встроенный коммутатор установлен на большинство индивидуальных катушек, часто устанавливается на сдвоенные. К их недостатку относится более высокая вероятность отказа в связи с наличием электронных комплектующих.

Симптомы неисправности

Чаще всего бобина не отказывает внезапно. Обычно этому предшествует ряд предупреждающих симптомов.

Основные симптомы неисправности катушки зажигания:

  • пропуски искры в одном и более цилиндрах, их можно определить с помощью сканера, по наличию эффекта «троения» двигателя;
  • появление «дорожек пробоя» на корпусе, можно определить визуально при запуске двигателя в темное время суток;
  • возникновение трещин, сколов на диэлектрической зоне;
  • перегрев конструкции;
  • подгорание резиновых наконечников высоковольтных проводов;
  • замасливание, загрязнение.

При появлении вышеперечисленных симптомов необходимо задуматься о приобретении запасного устройства. Нельзя безучастно наблюдать за тем, как умирает катушка зажигания. В случае внезапного выхода из строя катушки, дальнейшее самостоятельное движение будет невозможно (если у вас не установлены индивидуальные катушки).

Катушки зажигания

Причины выхода из строя катушки зажигания

Рассмотрим причины, почему выходит из строя катушка зажигания.

Естественный износ

Как и все электрические и электронные блоки, бобина имеет определенный ресурс безотказной работы. Средний срок службы катушек зажигания приблизительно семь-десять лет эксплуатации либо 150.000 – 200.000 тысяч пробега. Устройство эксплуатируется в экстремальных условиях при большом перепаде температур, влажности, возможности попадания влаги, грязи, посторонних жидкостей. При этом через первичную обмотку протекают большие токи, во вторичной обмотке формируется высоковольтный импульс.

Электрический пробой

Разберемся, почему пробивает катушку зажигания. Во-первых, со временем в результате действия высоких перепадов температур диэлектрическая изоляция растрескивается, в микротрещины может попасть соленая влага, являющаяся проводником. Для напряжений более 15.000 вольт, формируемых во вторичной обмотке, в качестве проводника выступает даже чистая недистиллированная вода. Во-вторых, в процессе эксплуатации меняются физические свойства диэлектрика, резиновой изоляции наконечников высоковольтных проводов, особенно, сомнительного производства. Высоковольтный пробой может являться причиной установки нештатных высоковольтных проводов, в которых отсутствует распределенное ограничивающее ток сопротивление. Пробой может возникнуть в результате сильного загрязнения, переувлажнения. Даже в случае единичного пробоя в конструкции наступают необратимые изменения, дальнейшая эксплуатация не рекомендуется.

Перегрев

В некоторых автомобилях катушки зажигания установлены непосредственно в верхней части двигателя либо вблизи от нее. В случае, если к их конструкции отсутствует доступ воздуха для естественной вентиляции (такое возможно при установке дополнительного оборудования), может наступить перегрев устройства и выход его из строя.

Механическая нагрузка.

Крепление катушки должно быть штатное. Некоторые автолюбители пренебрегают этим требованиям, «подвешивая» ее на самодельные конструкции.

Износ свечей, высоковольтных проводников

Несмотря на то, что в схеме имеется ограничивающее сопротивление, износ свечей и высоковольтных проводников может вызвать в них электрический пробой. Тогда увеличивается ток нагрузки, бобина может перегреться.

Неисправность реле регулятора напряжения генератора

Иногда приводит к повышению напряжения бортовой сети автомобиля, выходу из строя электронного усилителя (коммутатора).

Неисправность контактной группы замка, электронного коммутатора

Если во время стоянки на катушку постоянно подается напряжение +12 Вольт в случае нештатного замыкания контактной группы замка, устройство может перегреться и выйти из строя. Такая же ситуация возможна в случае неисправности коммутатора.

Чтобы предотвратить преждевременный выход из строя, следует максимально устранить все возможные причины неисправности катушки зажигания в автомобиле.

Проверка напряжения на обмотках катушек

Признаки неисправности

Основные признаки выхода из строя катушки зажигания – отсутствия воспламенения. Если это одиночное устройство с распределителем, то во всех цилиндрах, если сдвоенная, либо одиночная – в обслуживаемых ей. Не обязательно отсутствие искры является стопроцентным признаком неисправной катушки. Возможно, перегорел ограничительный резистор, неисправна свеча, пробил высоковольтный провод, есть неисправность в системе зажигания. Необходима комплексная диагностика неисправности.

Визуальные признаки того, что не работает катушка зажигания:

  • наличие «дорожек пробоя», окалов на катушке;
  • изменение цвета диэлектрика;
  • подгорание контактов и разъемов;
  • следы перегрева на корпусе;
  • повышенное загрязнение.

Как определить неисправную катушку зажигания

Порядок проверки исправности катушки зависит от того, сколько катушек зажигания в машине. Если в вашем автомобиле установлены индивидуальные катушки зажигания, для того, чтобы с высокой степенью вероятности определить неисправную, можно поменять местами предположительно неисправную и заведомо исправную катушку. Если в результате данной замены, в цилиндре, в котором отсутствовала искра, она появляется, а в другом пропадает, следовательно, бобина действительно неисправная. Таким же образом можно проверить сдвоенные и блочные катушки, но при этом придется видоизменять схему, что не всегда удобно.

Как определить, какая катушка зажигания не работает, не внося изменений в электрическую схему

Для этого необходимо запастись толстыми диэлектрическими перчатками, сухим резиновым ковриком. Использование только обычных диэлектрических перчаток недопустимо: они выдерживают по пробою напряжение 6300 Вольт, на свечу подается напряжение приблизительно в три раза больше.

Если в вашем автомобиле установлено две и более катушки зажигания, автомобиль при неисправности одной из них должен завестись, но сильно троить. Снимая по очереди наконечники высоковольтных проводов свечей либо разъемы с индивидуальных катушек, оценивают стабильность работы двигателя. Если ДВС не изменил характер работы в результате снятия разъема, то искры в данном цилиндре нет. Если двигатель стал троить еще больше, либо вообще заглох, искра имеется, бобина неисправна, либо на нее на поступают импульсы или питание.

Высоковольтный разрядник

Мультиметр

Если двигатель автомобиля вообще не заводится и не схватывает, оценить исправность катушки можно параметрическим методом. Для этого понадобится мультиметр. Обычную катушку наподобие жигулевской можно прозвонить без труда. Для этого сначала устанавливают предел измерения мультиметра на режим измерения сопротивления 200 Ом либо «диод, прозвонка» и измеряют сопротивление между клеммами катушки + и К. Сопротивление должно быть в пределах от 0,2 до 1,0 Ома. Учтите, что во время измерения на данном пределе может появиться небольшая погрешность, которая немного увеличит показания мультиметра. Затем переключают режим мультиметра на предел 20 кОм и измеряют величину сопротивления второй обмотки (между выводом К и медным наконечником, в который вставляется высоковольтный провод). Сопротивление должно находиться в диапазоне 1 килоом до 3 килоом (2000 – 3000 Ом).

Проверить таким методом катушку с встроенным импульсным усилителем нельзя, так как к ее выводам не подключен вывод первичной обмотки. Частая неисправность индивидуальных устройств – пробой ограничивающего резистора. Он находится под резиновым удлинителем конструкции катушки, который легко демонтируется. Резистор следует извлечь и измерить его сопротивление мультиметра на пределе 20 килоом. Оно должно быть в пределах от 1 до 3 килоом.

Мегаомметр

Также можно оценить сопротивление изоляции, если в распоряжении имеется мегаомметр. Сопротивление изоляции (между медным контактом, в который вставляется высоковольтный провод свечи и корпусом) должно быть более 300 мегаом. Это измерение носит оценочный характер. Если сопротивление меньше, катушка вероятно неисправна, больше – вероятно исправна, точнее судить нельзя.

Простую трехвыводную катушку можно проверить «на весу», то есть, собрав простейшую схему. К выводу + подключают напряжение с АКБ +12В, вставляют в разъем высоковольтный провод, на второй вывод которого соединяют свечу. Корпус свечи соединяют с металлической частью двигателя. Далее соединяют к контакту К многожильный изолированный проводник сечением от 2 кв.мм. Держась за изоляцию, другим зачищенным концом провода кратковременно касаются металлической части двигателя. Должна проскакивать искра в мете касания двигателя и через свечу. В электронных катушках искра свечи менее интенсивная. Долго экспериментировать подобным методом нельзя.

На некоторых специализированных СТО есть самостоятельно изготовленные стенды для проверки. Их использование требует специальных методов.

Советы

Для того, чтобы катушка проработала дольше, соблюдайте правила:

  • устанавливайте устройство на штатные крепления;
  • не загромождайте место устройства, обеспечивая хорошую вентиляцию;
  • следите за чистотой на корпусе;
  • своевременно (перед началом каждого сезона эксплуатации) проверяйте свечи и высоковольтные провода.

Признаки неисправностей индивидуальных катушек зажигания (ИКЗ) могут быть различными. Например, двигатель троит, загорелся индикатор «Check Engine», а бортовой компьютер показывает ошибку «пропуски зажигания в цилиндрах». Среди автолюбителей ходит мнение, что для продления срока ИКЗ, а также для уменьшения количества пробоев, на катушку зажигания следует надеть термоусадку. А стоит ли это делать?

Потребуется: термоусадочная трубка диаметром 25-30 мм, строительный фен, ножницы.

Порядок действий:

  1. Надеть термоусадку на катушку зажигания;
  2. Обрезать термоусадку по длине;
  3. Нагревать ее строительным феном, чтобы термоусадка плотно села на катушку.

Некоторые автомобилисты проделывают операцию повторно, надевая термоусадку в 2-3 слоя.

Отзывы о таком ремонте катушек зажигания можно разделить на две группы:

  1. Катушка зажигания больше не пробивает. Ошибку сбросили и она больше не загорается. Двигатель перестал троить, появилась резвость. Можно рассматривать, как временный ремонт в полевых условиях.
  2. Так починить катушку зажигания нельзя. Эффекта нет и не должно быть. Надевать термоусадку на катушку зажигания бессмысленно.

А вам приходилось ремонтировать катушки зажигания своими руками? Перед заменой сначала проверьте катушку зажигания мультиметром.

Напомним, ранее мы рассматривали простую доработку индивидуальных катушек зажигания, которая может помочь справиться с нестабильным искрообразованием.