Неисправная катушка зажигания на что влияет
Катушка зажигания: что это, зачем нужна, признаки неисправности
Как работает и отчего ломается катушка зажигания
Вероятно, все знают, что в тепловых двигателях есть свечи, которые воспламеняют топливно-воздушную смесь. А что делает катушка зажигания? Для чего она нужна?
Известно, что для того чтобы выработать искру, через свечу проходит мощный электрический разряд, для которого требуется напряжение более 15 000 вольт. Его как раз и обеспечивает катушка зажигания, или просто катушка.
Принцип ее действия изобрел в XIX веке немецкий инженер Генрих Румкорф. Исторически это одна из самых старых деталей в двигателе. В начале ХХ века ею заменили магнето.
Как это работает
Катушка зажигания работает как обратный трансформатор. Ее функционал – преобразовать низкое напряжение, поступающее от аккумуляторной батареи или генератора, в высокое.
Конструктивно устройство состоит из двух катушек и железного сердечника. Катушка представляет собой обмотку из медной проволоки. Обе катушки вложены друг в друга, внутри находится железное ядро. Одна катушка называется первичной, она имеет относительно мало витков. При включении зажигания напряжение составляет 12 вольт, что соответствует напряжению бортовой сети автомобиля. Ток проходит через катушку, образуется магнитное поле. Для запуска искры происходит следующее: ток резко отключается, что вызывает разрушение магнитного поля. Это вызывает напряжение во второй, или вторичной бобине. Она имеет значительно большее количество витков, чем первичная, и напряжение колеблется от 15000 до 30000 вольт.
За включение и выключение первичного тока первоначально отвечал механический контакт, контакт прерывания. Его настройка была сложной, необходимо было найти оптимальное расстояние до контакта, чтобы время создания магнитного поля – и значит, время зажигания – не было слишком коротким. К тому же срок службы такого контакта был сравнительно небольшим – не более 15 000 километров.
Начиная с середины 1970-х годов, производители начали использовать электронику. В середине 1980-х инженеры связали воспламенитель с системой впрыска и контролировали процесс через «цифру». Однако микроэлектроника работает только с небольшими потоками, а катушка зажигания нуждается в 5 амперах. Так появился новый компонент: усилитель мощности. Он функционирует примерно так же, как усилитель в стереосистеме.
Через несколько лет стал лишним распределитель зажигания, и каждая свеча получила свою собственную катушку зажигания. В этом был ряд преимуществ. Напряжение зажигания генерируется там, где необходимо, отсутствует высоковольтный кабель. Кроме того, увеличилось время зарядки и, несмотря на меньший размер, искра получалась более сильной. Такие одиночные катушки зажигания обычно также включают усилитель мощности. Для двигателей с тремя или четырьмя цилиндрами они часто объединяются в один корпус, в противном случае они устанавливаются отдельно над свечой зажигания.
Отчего они ломаются
Прежде всего из-за жары и/или вибрации. Кроме того, в старых автомобилях с одной катушкой достаточно было забыть выключить зажигание. В то же время, когда контакт прерывания был закрыт, ток постоянно протекал через первичную катушку и вызывал нагревание. Настолько, что могло случиться возгорание. Нынешние одиночные катушки установлены непосредственно на свечах зажигания, то есть на двигателе. Это означает, что они также постоянно нагреваются и подвергаются сильной вибрации.
Поначалу разработчики в недостаточной степени оценили негативные возможности этой нагрузки. И в ряде моделей автомобилей дефектной оказалась вся система зажигания. Проблемы вызывали выгоревшие концевые выключатели, а также моторное масло. Плохие уплотнители оставляют масло в колодце свечи зажигания, где оно разрушает изоляцию катушки. Еще одной проблемой может стать вода, во время мойки например. Попав под высоким давлением на катушку, она может вызвать короткое замыкание.
Как определить, что катушка неисправна?
Верный симптом неисправности – неравномерная работа двигателя, или «троение». Во время работы двигателя в темное время проявляются «дорожки пробоя» на кузове. К другим негативным признакам относятся перегрев конструкции, появление трещин или сколов. В старых автомобилях с одной катушкой двигатель может просто встать. На современных моделях с одиночными катушками этого практически не случается, двигатель может работать с перебоями. Но все же работать.
Словом, если вы чувствуете, что двигателю совсем худо, он «заикается», работает рывками, не искушайте судьбу. Ездить с такой проблемой нельзя! Необходима квалифицированная диагностика. Тем более необходимо выяснить, «виновата» ли катушка зажигания, а не, допустим, свеча. В этом случае многие симптомы совпадают.
Можно ли починить катушку зажигания?
В принципе, можно. Раньше существовали даже специальные мастерские, где бобины заново перематывались. Однако сегодня это скорее экзотика. Проще и надежнее купить и поставить новую. Это не слишком дорого.
Если вы не сильны в электротехнике, вернее всего доверить установку новой катушки специалисту сервисного центра. Особенно если вы владелец нового авто с индивидуальной системой зажигания. Пусть это стоит денег, но зато вы будете уверены в том, что все сделано правильно и с гарантией.
Пробой катушки зажигания
Под термином пробой катушки зажигания или свечного наконечника понимается пробой в наиболее слабом месте корпуса или изоляции провода вследствие уменьшения сопротивления, происходящий в короткие промежутки времени. Это механическое повреждение которое ведет за собой появление трещин или оплавление. На поверхности корпуса место пробоя выглядят как черные, выгоревшие точки, продольные дорожки или белые трещины. Такие места прошива искры особенно опасны при влажной погоде. Данная неисправность ведет не только к нарушению воспламенения смеси, но и полном выходе из строя модуля зажигания.
Зачастую такие места не трудно заметить визуально, но порой требуется проверка катушки зажигания, при чем не мультиметром или осциллографом, а простым приспособлением из двух проводков. При выявлении поврежденного участка как правило полностью меняют деталь, хотя иногда получается и отсрочить замену при помощи изоленты, герметика или эпоксидного клея.
Что такое пробой катушки зажигания и его причины
Остановимся вкратце на том, что такое пробой катушки, на что он влияет и как визуально выглядит. В первую очередь следует напомнить, что сама катушка — это трансформатор, имеющий две обмотки (первичную и вторичную), изолированные друг от друга. Под определением пробоя понимают физическое явление, когда из-за повреждения первичной и/или вторичной обмоток катушки часть электрической энергии попадает не на свечу, а на корпус. Это приводит к тому, что свеча зажигания работает не на полную мощность, соответственно, двигатель начинает «троить», теряется его динамика.
Устройство катушки зажигания
Причин пробоя катушки зажигания может быть много — повреждение изоляции одной или обоих обмоток, повреждение корпуса наконечника, повреждение его резинового уплотнителя (из-за чего внутрь попадает вода, по которой и «шьет» электричество), наличие грязи на корпусе (аналогично с водой, по ней проходит ток), повреждение (окисление) электрода в наконечнике. Однако чаще всего проблема заключается в «шитом» изоляторе, и следовательно, для устранения проблемы это место нужно локализовать и заизолировать.
Интересной причиной выхода из строя наконечников катушки зажигания является тот факт, что при замене свечи зажигания в некоторых случаях автовладельцы по неосторожности или неопытности могут порвать их гидроизоляцию. Это может привести к попаданию под них влаги и появлению проблем с эксплуатацией двигателя. Противоположный случай заключается в том, что когда автовладелец чересчур плотно затягивает верхние гайки свечных стаканов, то возникает риск, что в корпус последних начнет проникать моторное масло из двигателя. А это масло вредно для резины, из которой сделаны наконечники катушек.
Также причиной того, что искровой пробой идет вне цилиндра являются неправильно выставленные зазоры на свечах зажигания. Особенно это актуально, если зазор увеличен. Естественно, что искра в данном случае пагубно влияет как на корпус свечи, так и на резиновый наконечник катушки зажигания.
Симптомы неисправности катушки зажигания
Признаки неисправности катушки зажигания заключаются в том двигатель периодически «троит» (актуально троение в дождливую погоду, и при запуске мотора, «на холодную»), имеют место «провалы» при разгоне машины, при визуальном осмотре катушки наблюдаются «дорожки» электрического пробоя, подгорание контактов, следы термического перегрева, наличие большого количества грязи и мусора в корпусе катушки и другие, более мелкие, неисправности. Чаще всего причинами неисправности катушки является обрыв ее первичной или вторичной обмоток. В некоторых случаях просто повреждение их изоляции. На начальном этапе катушка будет работать более-менее нормально, однако со временем проблемы будут усугубляться, и описанные выше признаки будут проявляться в большей мере.
Существует несколько типовых признаков пробоя катушки зажигания. Сразу стоит оговориться, что перечисленные ниже неисправности могут быть вызваны и другими причинами, поэтому диагностику все же стоит проводить комплексно, в том числе проверив и состояние катушек зажигания. Так, симптомы пробоя можно разделить на два типа — поведенческие и визуальные. К поведенческим относится:
При демонтаже катушки зажигания при ее неисправности можно наблюдать визуальные признаки того, что она полностью или частично вышла из строя. Так, к ним относится:
Основной же признак неисправности катушки — отсутствие воспламенения топливной смеси. Однако такая ситуация возникает не всегда, поскольку в определенных случаях часть электрической энергии все же уходит на свечу, а не только на корпус. В этом случае необходимо провести дополнительную диагностику.
Ну и на современных машинах в случае возникновения пробоя катушки зажигания электронный блок управления двигателем (ЭБУ) сообщит об этом водителю, активировав на приборной панели лампу Check Engine (и диагностическим кодом пропуски зажигания). Однако она может засветиться и из-за других неисправностей, поэтому для этого нужна дополнительная диагностика с помощью программных и аппаратных средств.
Описанные выше признаки неисправности актуальны в случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки зажигания. Если конструкцией предусмотрена установка одной, общей для всех цилиндров, катушки — то двигатель заглохнет вовсе (это, собственно, одна из причин, почему на современных машинах устанавливают несколько индивидуальных модулей).
Как проверить катушку на пробой
Проверить пробой катушки зажигания можно одним из 5-ти способов, но как правило, рядовой автовладелец имеет возможность воспользоваться лишь тремя из них. Первый — визуальный осмотр, ведь часто место пробоя бывает заметным на глаз; второй проверка мультиметром, а третий, причем самый надежный быстрый метод, если визуально ничего не заметно — использовать простейший тестер системы зажигания (его легко сделать своими руками).
Диагностика системы зажигания
Рекомендации по диагностике системы зажигания (свечи, провода, катушки, модуль). Инструкция как производится проверка узлов зажигания автомобиля своими руками
Подробнее
Для проверки работы системы зажигания в первую очередь имеет смысл воспользоваться программой для считывания ошибок из ЭБУ. Обычно в таких случаях он показывает ошибки из групп P0300 и P0363, указывающие на пропуски зажигания в каком то из цилиндров. Однако учтите, что в данном случае ошибки могут быть вызваны не только неисправными катушками или свечными наконечниками. Поэтому для того, чтобы убедиться, что неисправность именно с одной из них, имеет смысл переставить проблемный узел на другой цилиндр, стереть ошибки из памяти ЭБУ и провести диагностику снова.
Если проблема именно в катушке (речь именно об индивидуальной), то ситуация с ошибками повторится, но с указанием уже другого цилиндра. Правда когда это именно пробой катушки, причем такой что появляются пропуски, то вы и так сможете понять по троению двигателя, увидеть глазом пробитую дорожку изолятора или даже услышать ухом характерное потрескивание. Иногда в темное время суток, кроме треска, можно также увидеть появляющуюся искру.
Визуальный осмотр
Следующий способ, как определить пробой катушки зажигания — ее демонтаж и визуальный осмотр. Как показывает практика, на корпусе катушки обычно не сложно найти тот самый «путь» пробоя, по которому «шьет» искра. Или же стоит обратить внимание на сколы, выбоины, нарушение геометрии в корпусе катушки, которых раньше не было.
Замер параметров
Есть два обязательных метода проверки состояния катушки зажигания — проверка «на искру» и проверка сопротивления изоляции обеих обмоток (низкого и высокого напряжения). Для измерения параметров понадобится рабочая свеча зажигания и мультиметр с возможностью замера сопротивления изоляции. Но надежнее всего воспользоваться тестером генерации искры, только с небольшой доработкой, чтобы можно было водить проводником по корпусу катушки и искать то слабое место изоляции, которое пробивает.
Самодельный тестер искры
Самый интересный и надежный метод, как проверить пробой катушки зажигания, заключается в использовании специального самодельного пробника. Он помогает когда визуально дефект не видно, проверка сопротивления обмоток проблемы не выявила, а возможности воспользоваться осциллографом нет. Для изготовления искрового тестера вам понадобится:
Последовательность процесса изготовления состоит из следующих шагов:
Как определить пробой катушки зажигания тестером искры
После того, как был изготовлен самодельный тестер по поиску места пробития, непосредственно процедуру необходимо выполнять по следующему алгоритму:
Поиск пробоя с помощью самодельного тестера
Метод проверки является простым и универсальным. С его помощью можно не только найти место, где искра “шьет” по корпусу, но и определить общее рабочее состояние непосредственно катушки зажигания.
Делается это путем регулирования зазора между электродом свечи и проволокой на поршне шприца. На начальном этапе устанавливается минимальный зазор со значением около 1. 2 мм и постепенно увеличивается. Значение зазора, при котором пропадает искра зависит от объема двигателя, типа и состояния системы зажигания и прочих факторов. В среднем же для двигателей с объемом около 2 литров и менее расстояние, при котором должна пропасть искра составляет около 12 мм, однако это условно. В целом же при проверке всех индивидуальных катушек зажигания можно попросту сравнить их работу между собой и выявить неисправный элемент при его наличии.
Как устранить пробой
Что касается вопроса о том, как устранить возникшую поломку, то тут есть два варианта — быстрый («полевой») и медленный («гаражный»). В последнем случае все просто — желательно полностью поменять катушку, особенно, если пробой значительный. Что касается быстрого ремонта, то для этого используют либо изоленту, либо клей.
Изолирование поврежденной катушки
Самым интересующим автовладельцев вопросом в данном контексте является — как устранить пробой инжекторной катушки зажигания? В самом простом случае, то есть, если есть небольшой пробой искры на корпус (а это самый распространенный вариант поломки), — после локализации этого места нужно с помощью изоляционных материалов (изоляционной ленты, термоусадки, герметика, эпоксидного клея или подобных средств, в некоторых случаях используют даже лак для ногтей, однако лак должен быть только бесцветным, без всяких красок и добавок), выполнить изоляцию места (пути) пробоя. Дать универсальный совет невозможно, все зависит от конкретной ситуации.
При выполнении ремонта необходимо обязательно почистить и обезжирить место электрического пробоя перед нанесением на него защитного изоляционного слоя. Это повысит значение сопротивления получившейся изоляции. Если при повреждении изоляции и пробоя в катушке появляется жидкость (обычно от поврежденного уплотнителя), то имеет смысл дополнительно воспользоваться диэлектрической смазкой.
Ну и в самом тяжелом случае можно, конечно же, установить новую катушку. Можно оригинал или не оригинал — зависит от цены. Многих автовладельцев спасают так называемые «разборки», то есть, места, где можно купить запчасти от разобранных автомобилей. Там они дешевле и вполне можно найти качественные комплектующие.
Напоследок пару слов о профилактических мерах, которые позволят избавиться от неприятностей и эксплуатировать катушку очень долго и без проблем. Самая простая мера в данном контексте — использование термоусадки подходящего (большого) диаметра, которую нужно нанести на поверхность наконечника катушки зажигания. Процедура несложная, главное подобрать термоусадку подходящего размера и диаметра, а также иметь под рукой фен (желательно строительный) или какую-либо газовую горелку. Однако перед нанесением термоусадки не забудьте очистить и обезжирить рабочую поверхность наконечника. Данную процедуру также можно использовать не как профилактическую, а вполне себе ремонтную меру.
Также для профилактики желательно поддерживать корпус катушки, да и другие элементы двигателя, в чистом виде с тем, чтобы по грязи и пыли не было «прошиваний» искры. А при замене свечей всегда использовать диэлектрическую смазку для свечей.
Определение неисправностей в системе зажигания
Определение неисправностей в системе зажигания
Неисправности системы зажигания приводят к тому, что либо двигатель не запускается, либо работает с перебоями на холостом ходу или на всех режимах, либо не развивает полной мощности.
По вине системы зажигания двигатель может не запускаться по следующим причинам:
обрыв или короткое замыкание в цепи низкого напряжения;
неисправность свечей, распределителя, катушки или коммутатора зажигания;
неправильное подсоединение проводов к свечам;
загрязнение или обрыв высоковольтных проводов;
неправильная установка момента зажигания;
повреждение бегунка и крышки распределителя.
Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу может быть вызвана увеличенным зазором между электродами свечей или неправильной установкой момента зажигания. Причинами, из-за которых двигатель неустойчиво работает на всех режимах, могут быть повреждение или ненадежное соединение высоковольтных проводов, замасливание или неисправность свечей, неисправность коммутатора, бегунка или крышки распределителя.
Причиной, из-за которой двигатель работает неустойчиво на высоких оборотах, может быть неисправность распределителя зажигания.
Двигатель не развивает полной мощности из-за неисправности коммутатора или распределителя зажигания либо неправильной установки момента зажигания.
При работе коммутатора зажигания выделяется большое количество тепла.
Чтобы не вывести из строя электронные приборы системы зажигания, а также во избежание возможных травм, выполняйте следующие правила:
1. Не касайтесь руками высоковольтных проводов и узлов системы (катушки, коммутатора и т.д.) при работающем двигателе, так как бесконтактная система зажигания имеет более высокое напряжение по сравнению с контактной системой.
2. Не проверяйте работоспособность системы “на искру”, держа наконечник свечи или высоковольтный провод в руках. Для проверки используйте специальный разрядник.
3. Запрещается прокладывать в одном жгуте провода низкого и высокого напряжения системы зажигания.
4. Не отсоединяйте провода от клемм аккумуляторной батареи при включенном зажигании: это выведет из строя электронные узлы системы зажигания.
5. Запрещается отсоединять колодку с проводами от коммутатора при включенном зажигании: коммутатор выйдет из строя.
6. Не допускайте ослабления затяжки винтов крепления коммутатора: через эти винты он соединяется с “массой”.
Во время проверки не касайтесь проводов и приборов системы зажигания при работающем двигателе.
Отсоединяйте и подсоединяйте провода системы зажигания только при выключенном зажигании.
Для проверки на “искру” нужно пользоваться специальным разрядником с зазором между электродами 5–7 мм. При зазоре более 10 мм электронные приборы системы зажигания могут выйти из строя. В качестве разрядника можно использовать старые работоспособные свечи. Зазор между электродами свечей должен быть 0,7–0,8 мм.
Неисправности в системе зажигания ведут к неустойчивой работе двигателя, возможны также проблемы с пуском.
Прежде чем начинать поиск неисправностей в системе зажигания, убедитесь в работоспособности топливной системы. Если бензин не поступает в карбюратор, двигатель не запустится. Для проверки снимите шланг с карбюратора, идущий от топливного насоса, и подкачайте топливо рычагом ручной подкачки, при этом из шланга должно выплескиваться топливо. Двигатель может работать с перебоями из-за высокого уровня топлива в поплавковой камере карбюратора, неисправного вакуумного усилителя тормозов или негерметичного соединения вакуумного шланга усилителя с впускной трубой двигателя либо с обратным клапаном усилителя.
3.10.1. Причины неустойчивой работы двигателя:
1. Грязные или поврежденные высоковольтные провода. Это особенно проявляется в сырую дождливую погоду.
2. Высоковольтные провода не до конца вставлены в гнезда крышки распределителя зажигания или катушки зажигания, а также в наконечники свечей.
3. Неисправны свечи зажигания либо не отрегулированы зазоры между электродами свечей.
4. Неправильно отрегулирован угол опережения зажигания.
5. Неисправность бегунка или его резистора.
6. Повреждения крышки распределителя зажигания (особенно проявляется в сырую и дождливую погоду).
7. Неисправность коммутатора зажигания.
8. Неисправность катушки зажигания.
Периодически очищайте от пыли и грязи высоковольтные провода, наконечники свечей, катушку зажигания, крышку распределителя и коммутатор с основанием.
3.10.2. Двигатель не запускается
1. Проверьте, подается ли напряжение на свечи зажигания. Для этого выньте высоковольтный провод из центрального гнезда крышки распределителя и подсоедините его к разряднику. Включите на несколько секунд стартер, при этом между электродами разрядника должна периодически проскакивать искра. Если искры нет, то напряжение на свечи не подается. Если искра есть, таким же образом проверьте работу свечей, поочередно снимая с них наконечники с проводами. Если на какой-либо свече нет искры, замените ее провод. Если искра есть на всех проводах, а двигатель не запускается — замените свечи.
2. Если напряжение не подается на свечи (нет искры на всех четырех свечах), замените бегунок распределителя. Иногда выходит из строя резистор бегунка. Проверить его работоспособность можно с помощью омметра: сопротивление резистора должно составлять 0,9–1,1 кОм. Если сопротивление отличается от указанного, замените бегунок. Если после замены бегунка напряжение на свечи не подается, замените крышку распределителя зажигания. Если после этого двигатель не запускается, замените последовательно катушку зажигания, коммутатор и распределитель зажигания.
3.10.3. Двигатель работает неустойчиво
1. Очистите высоковольтные провода и проверьте их состояние. Повреждение изоляции высоковольтных проводов и крышки распределителя зажигания можно определить в тем- ноте. Для этого запустите двигатель и осмотрите моторный отсек. В поврежденном месте будет видно характерное свечение.
2. Чтобы определить, какая из свечей неисправна, отсоедините от нее провод при выключенном двигателе, после чего запустите двигатель. Если перебои в работе двигателя увеличились, значит свеча исправна. После этого остановите двигатель и подсоедините провод к свече. Снимите провод с другой свечи и снова запустите двигатель. Если характер вибраций не изменился, данная свеча неисправна и ее надо заменить. Если двигатель продолжает работать с перебоями, замените провод свечи.
3. Если все свечи и провода исправны, а двигатель продолжает работать неустойчиво, замените бегунок и крышку распределителя зажигания.
4. Если после замены крышки и бегунка перебои в работе двигателя продолжаются, замените коммутатор зажигания.
5. Если после этого характер работы двигателя не изменился, проверьте установку угла опережения зажигания или обратитесь на автосервис.