Работа бензинового двигателя внутреннего сгорания возможна только при наличии искры в камере сгорания. Искра должна податься вовремя и быть достаточно сильной для воспламенения воздушно-топливной смеси. За этот процесс отвечает система зажигания автомобиля. Она состоит из многих элементов и очень важную роль в системе играет катушка зажигания.
Электрической искре очень непросто образоваться в условиях диэлектрической среды, созданной топливо-воздушной смесью в камере сгорания. Самый незначительный электрический пробой в таких условиях возможен только при наличии очень высокого напряжения. Электрический импульс такой силы просто не может возникнуть при напряжении 12 вольт, которой располагает бортовая система электропитания автомобиля. Напряжение, способное вызвать кратковременное появление искры на электродах свечи зажигания должно быть не менее десятка тысяч вольт.
Чтобы создать импульс такого высокого напряжения применяют катушку зажигания. Она призвана преобразовать напряжение бортовой системы электрооборудования в 6, 12 или 24 вольта в кратковременный импульс с напряжением до 30 000 вольт. Устройство передает импульс на свечу, где между ее контактами возникает искра, необходимая для того, чтобы рабочая смесь воспламенилась.
Катушки зажигания той или иной конфигурации устанавливают на всех без исключения ДВС, работающих на бензине или газе. Она применяется на всех видах систем зажигания без исключения– контактной, бесконтактной и электронной.
Принципиально катушка зажигания устроена очень просто. Она имеет две обмотки – первичную и вторичную. Провод с крупным сечением создает первичную обмотку, а вторичная намотана более тонким проводом и количество витков может составлять до 30 000. Первичная обмотка имеет около ста витков. Обмотки расположены вокруг металлического стержня – снизу вторичная, а поверх ее наматывают первичную обмотку.
Обе обмотки, как и сердечник, заключены внутри диэлектрического корпуса, внутри которого находится трансформаторное масло. Вся конструкция в сборе представляет собой повышающий трансформатор. На его первичную обмотку подают ток низкого напряжения, а высоковольтный импульс снимают с вторичной.
Виды катушек и схемы их подключения
При абсолютно одинаковой конструкции, катушки подключают по разным схемам, которые определяют вид устройства:
- общая катушка;
- индивидуальная катушка;
- сдвоенная или двухвыводная.
Самый простой и старый вид катушек. Схема подключения ее предполагает наличие только одной катушки, передающей высоковольтный импульс на распределительное устройство – трамблер. Он уже распределяет высокое напряжение между свечами цилиндров, согласно порядку их работы. Такая схема подключения может применяться на ситстемах зажигания всех существующих типов – электронной, контактной и бесконтактной.
Функционирование бобины основывается на процессе электромагнитной индукции – высоковольтный импульс возникает при прохождении малых токов через первичную обмотку, возбуждая в высоковольтной обмотке магнитное поле, что и вызывает появление мощного импульса, который поступает на свечи.
Катушка индивидуального типа
Электронные системы зажигания могут работать только с такими катушками. Они отличаются по схеме подключения и внешне – каждая свеча имеет свою катушку и это способствует гораздо лучшей синхронизации фаз газораспределения с моментом возгорания смеси бензина и воздуха.
Катушки индивидуальной конструкции сухие и имеют в своей конструкции электронные детали воспламенителя. Обмотки расположены в обратном порядке, и ток вторичной обмотки идет прямиком контакты свечи. Конструкция этих катушек предполагает наличие диода, отсекающего высокие токи.
Сдвоенные катушки зажигания
Такие устройства способны подавать искру сразу на два цилиндра одновременно. Применение этих катушек оправдано в двухцилиндровых двигателях. Но есть еще один вид – четверные катушки, которые подают одновременно четыре искры на четыре цилиндра. Система зажигания с этими бобинами проще, правда при подаче искры на две или четыре точки, используется только один импульс, так как в остальных цилиндрах поршни не могут находиться в фазе ВМТ и гореть в этих цилиндрах в этот момент нечему.
Катушки зажигания на сегодняшнем этапе развития науки и техники не имеют альтернативы, и работа систем зажигания без них не представляется возможной.
Практически на всех моделях классики традиционно устанавливается стандартная система зажигания контактного типа (КСЗ). Исключением является 21065, где используется бесконтактно-транзисторная схема, в которой разрыв цепи питания первичной обмотки реализован с помощью прерывателя, смонтированного в распределителе. Ниже рассмотрим более подробно, как устроена и работает контактная система зажигания ВАЗ-2106.
Устройство контактной системы зажигания
В конструкцию контактной схемы зажигания включены следующие компоненты:
замок (выключатель);
катушка (КЗ);
прерыватель (МП);
распределитель (МР);
регуляторы, центробежный и вакуумный (ЦР и ВР);
свечи (СЗ);
высоковольтные провода (ВП).
Катушка зажигания (КЗ) с двумя обмотками позволяет путем преобразования низкого напряжения получать высокий ток.
Механический прерыватель (МП) конструктивно выполнен вместе механическим распределителем (МР) в одном корпусе - трамблере. Он обеспечивает размыкание первичной обмотки КЗ.
Механический распределитель (МР) в виде ротора с контактной крышкой распределяет тока к свечам.
Центробежный регулятор (ЦР) позволяет изменять пропорционально величине оборотов коленвала угол опережения (УОЗ). Конструктивно ЦР выполнен в виде двух грузиков. В процессе вращения они воздействуют на подвижную пластинку, на которой находятся кулачки МП.
Вакуумный регулятор (ВР) выполняет корректировки величины угла опережения (УОЗ) в зависимости от нагрузки. При изменении положения дроссельной заслонки (ДЗ) меняется давление в полости за ДЗ. ВР реагирует на степень разряжения и корректирует величину УОЗ.
Принцип работыи схема контактной системы
Контактная система зажигания ВАЗ-2106 работает по следующей схеме. При замыкании контактов в прерывателе низкий ток поступает в первичную обмотку КЗ. При размыкании контактов индицируется высокий ток во вторичной обмотке КЗ, который по высоковольтным проводам передается сначала на крышку МР, а затем распределяется на свечи.
Увеличение оборотов коленвала приводит к росту скорости вращения ЦР, грузики которого расходятся в стороны под действием центробежных сил. В результате перемещается подвижная пластина, увеличивая УОЗ. Соответственно, при снижении оборотов угол опережения уменьшается.
Контактно транзисторная система зажигания - это модернизированный вариант классической схемы, в котором используется транзисторный коммутатор (ТК), включенный в цепь первичной обмотки КЗ. Такое конструктивное решение позволяет значительно увеличить срок работы контактов трамблера за счет снижения силы тока первичной обмотки.
Проверка системы зажигания ВАЗ-2106
Приготовьте крестовую и плоскую отвертки, контрольную лампу или тестер, резиновые перчатки и пассатижи. Перед тем как проверять контактное зажигание, включите стояночный тормоз или установите колодки под колеса автомобиля.
Сначала тщательно проверьте целостность всех элементов системы, а также надежность подключения высоковольтных проводов на всех участках. Они должны быть плотно посажены в соответствующие контакты.
Включите зажигание и проверьте поступление тока в систему. Для этого подключите один провод лампы или тестера к массе, а второй к контакту «+Б» катушки. Лампа должна гореть, а тестер показывать напряжение более 11 В. Выключите зажигание.
Чтобы протестировать высоковольтный провод, наденьте резиновые перчатки и вытащите из крышки трамблера центральный провод. Установите в наконечник кабеля рабочую свечу, а затем прижмите ее к массе металлической частью. Включением зажигания проверните коленвал. Если при этом на свече есть разряд, то провод исправен. В том случае, когда искры нет, нужно искать причину неисправности в трамблере.
Чтобы проверить работоспособность трамблера, снимите крышку и осмотрите ее на предмет каких-либо повреждений, а также целостности угольного контакта. При обнаружении дефектов, следует заменить крышку новым аналогом.
Посмотрите на ротор распределителя. Бегунок не должен иметь никаких повреждений. Иногда корпус ротора может пробивать на массу. Проверьте также работоспособность помехоподавляющего сопротивления, установленного в роторе. При появлении малейших сомнений, рекомендуется заменить ротор.
После этого необходимо проконтролировать наличие зазора между контактами МП. Сначала установите коленвал с помощью специального ключа в положение, при котором верхний торец кулачка вала трамблера будет находиться точно по центру текстолитовой подушки рычажка вращающего контакта. Замерьте зазор между контактами МП, его заданная величина 0,35-0,4 мм. При необходимости выполните соответствующую регулировку. После этого проверьте величину угла опережения.
После выполнения вышеперечисленных действий и устранения выявленных неполадок или замены поврежденных компонентов запустите двигатель. Если в этом случае мотор не заработал, попробуйте заменить конденсатор, который находится в прерывателе.
Полезные советы
Если вышло из строя помехоподавляющее сопротивление, установленное в роторе трамблера, его можно временно заменить пружиной от обычной шариковой ручки.
Что делать, если в пути обнаружена поломка замка зажигания или обрыв проводки и в итоге питание не поступает к катушке зажигания? В этом случае можно доехать к ближайшему сервисному центру, подключив аварийную подачу питания с помощью дополнительного провода. Один конец его соедините с плюсовой клеммой аккумулятора, а второй с клеммой «+Б» катушки. Однако при этом следите, чтобы не было искрения. Если появляются сильные искровые разряды, сразу отключите провод. Значит, проблема с проводкой и этот вариант не подойдет.
На автомобилях ВАЗ 2101 устанавливается контактная батарейная система зажигания. В задачу данной системы входит своевременная подача искры в цилиндры двигателя для воспламенения топливной смеси.
Она включает в себя катушку зажигания, в которой формируется высоковольтный импульс, распределитель-прерыватель (он же трамблер), распределяющий импульс по цилиндрам, свечей зажигания, обеспечивающих искру в цилиндрах, замка зажигания, включающего и выключающего подачу энергии на катушку, АКБ – источника электроэнергии, обычной проводки и проводов высокого напряжения.
1-Выключатель зажигания, 2-Катушка зажигания, 3-Распределитель зажигания, 4-Провода высокого напряжения, 5-Свеча, 6-Конденсатор, 7-АКБ, 8-Генератор напряжения, 9-Ротор распределителя, 10-Кулачковый мех., 11-Контакты прерывателя
Катушка зажигания
Катушка — герметичная с магнитопроводом разомкнутого типа, внутри наполнена маслом для трансформаторов. Модель ее — Б.117А. Корпус данного элемента – алюминиевый, сверху герметично закрыт пластиковой крышкой.
| 1. | Керамический изолятор | 10. | Корпус |
| 2. | Корпус | 11. | Клемма подключения питания |
| 3. | Изоляционная специальная бумага | 12. | Пружина контактная |
| 4. | Первичная обмотка | 13. | Корпус первичной обмотки |
| 5. | Вторичная обмотка | 14. | Наружная изоляция первич. обмотки |
| 6. | Изоляция | 15. | Монтажный хомут |
| 7. | Клемма первич. обмотки | 16. | Магнитопровод внешний |
| 8. | Винт контактный | 17. | Сердечник |
| 9. | Клемма для центрального провода |
Катушка зажигания ВАЗ-2101 – это по сути двухобмоточный трансформатор:
- первичная обмотка на 300-400 витков (сечение провода — 0.7-0.8 мм.),
- вторичная обмотка — на 20-30 тысяч витков (сечение провода — 0.1-0.7 мм).
Принцип действия катушки
При размыкании контактов трамблера магнитный поток, создаваемый АКБ, резко снижается. Проходя магнитопровод и обмотки электромагнитный поток создает ЭДС самоиндукции в 200-300 В на первичной обмотке и свыше 10 кВ — на вторичной. Напряжение вторичной обмотки и подается на свечи для создания искры.
Распределитель
На моделях ВАЗ 2101 до 1980 года использовался распределитель (трамблер) модели Р-125Б. Особенностью его являлось отсутствие вакуумного регулятора, имелся только октан-корректор механического типа, позволяющим незначительно менять угол опережения зажигания (ОЗ).
Начиная с 1986 г. совместно с установкой карбюратора «Озон» на ВАЗовские двигатели начали устанавливать трамблер, оснащенный вакуумным регулятором ОЗ (модель 30.3706), конструкция которого описана ниже.
Модель 30.3706 состоит из распределителя, прерывателя и двух регуляторов – центробежного, а также вакуумного.
Распределитель обеспечивает распределение импульсов катушки по свечам в соответствии с порядком работы силовой установки.
Состоит он из вращающегося ротора и неподвижных сегментов, располагающихся в пластиковой крышке. На роторе имеются два контакта – центральный и боковой, между ними закреплен помехоподавляющий резистор. Сверху к центральному контакту прижимается графитовый электрод, для лучшего контакта поджимание осуществляется пружинкой.
Работает распределитель так:
напряжение от вторичной обмотки подается на ротор, далее через искровой промежуток примерно в 0,5 мм попадает в один из сегментов крышки трамблера, затем по проводам высокого напряжения к свече, которая и обеспечивает появление искры.
Прерыватель обеспечивает размыкание электрической цепи в нужный момент. В конструкцию его входит кулачковая шайба с гранями и контактная стойка. Грани кулачковой шайбы имеют особую форму, чтобы достигалось быстрое размыкание контактов, плавное их замыкание и отсутствие дребезжания.
Кулачек вращаясь, попеременно замыкает и размыкает контакты, тем самым прерывает подачу напряжения на первичную цепь катушки.
Прерыватель и распределитель должны работать синхронно с кривошипно-шатунным механизмом. Для обеспечения синхронизации кулачковая шайба и ротор располагаются на одном валу, и получают привод от распределительного вала.
Центробежный регулятор – обеспечивает изменение угла ОЗ в соответствии с оборотами колен. вала.
К верхней части втулки кулачка приварена пластина с подвижными грузками. При увеличении оборотов колен. вала грузы за счет центробежной силы раздвигаются, проворачивая пластину вместе с кулачком в сторону вращения вала. Это обеспечивает более раннее размыкание контактов (увеличение угла ОЗ).
Вакуумный регулятор – производит корректировку угла ОЗ в зависимости от нагруженности силового агрегата и положения дроссельной заслонки.
Прикреплен он к распределителю, и включает корпус и крышку. Корпус разделён пластичной мембраной на две полости, одна из полостей соединена с задроссельным пространством в карбюраторе, а вторая — с атмосферой. Мембрана посредством тяги может воздействовать на прерыватель.
При снижении нагрузки уменьшается наполнение цилиндров горючей смесью и давление при воспламенении, а это требует увеличения угла ОЗ. Для этого мембрана изгибается (под воздействием разности давления) и проворачивает прерыватель на нужный угол.
Свечи зажигания
На ВАЗ-2101 применялись советские свечи марки А17ДВ, но сейчас, когда рынок заполнен качественными марками зарубежного производства, легко можно выбрать свечи с намного лучшими характеристиками, главное не попасться на китайскую подделку.
Конструктивные особенности свечей
Длина резьбовой части свечи — 19 мм, с шагом 1,25. Шестигранная часть (под свечной ключ) сделана с размером 20,8 мм.
Допустимый зазор между электродами свечи проверяется щупом. По книжке при контактной системе, зазор свечи ВАЗ 2101 должен соответствовать 0,5 – 0,6 мм.
Замок зажигания ВАЗ 2101
Включает в себя корпус с замковым механизмом, противоугонный механизм и контактную часть.
При поломке замкового механизма или противоугонного механизма замок заменяется полностью. Контактная же часть крепиться стопорным кольцом в корпусе, и при неисправности ее можно заменить отдельно.
Аккумуляторная батарея
Применяется аккумулятор любой марки со стандартными параметрами, а именно 6СТ – 55Ач, что означает:
- 6 – количество соединенных последовательно аккумуляторов (банок),
- СТ – стартерный,
- 55Ач – емкость батареи.
Видео — Контактная система зажигания
Провода – это обязательная часть системы зажигания любого современного автомобиля. Существуют особенности их подключения в зависимости от модели автомобиля и её конструкционной схемы. Узнаем, как подсоединить провода зажигания на своём автомобиле.
Чем провода зажигания отличаются от обычных
ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!
Итак, провода системы зажигания называют иначе высоковольтными или бронепроводами. Это обязательная часть системы, посредством которой передаётся электроимпульс. В тот момент, когда напряжение поступает на свечи, горючая смесь (ТВС) возгорается. Благодаря этому начинается новый такт функционирования ДВС.
Конструкция бронепроводов в отличие от обычных заметно разнится. Так, помимо медной жилки, которая отвечает за проведение тока и защиты (изоляции) в них предусмотрены также наконечники и пластиковые колпачки.
Для чего нужны металлические наконечники и защитные колпачки? Первые успешно выполняют функции контактов, вторые – защищают провода от грязи и пыли. Кроме того, наконечники бронепроводки изготовлены так, чтобы точно входить в посадочные гнезда свечей зажигания и в отверстия на распределителе.
Важный момент. От того, насколько качественно изготовлены наконечники, зависит ресурс и срок эксплуатации бронепроводов в целом.
Выбирая между теми или иными моделями бронепроводов, следует иметь в виду два важных момента. Первый – сопротивление, и второй – их пробивное напряжение. Сравнительно лучшая передача электроимпульса связана, безусловно, с низким значением сопротивления. Что касается второго значения, то она напрямую влияет на устойчивость к электрическим пробоям и замыканиям.
В таблице ниже приведены различные значения сопротивления бронепроводки от производителей Тесла, Цезарь, Слон и других. Безусловно, именно Тесла получила наибольшее количество одобрений от владельцев автомобилей по всему миру. И наряду с хорошим сопротивлением, их отличает также отменный показатель пробивного напряжения.
Цена на комплект бронепроводки Тесла не превышает, как правило, 500-600 рублей.
| Производитель | Сопротивление на цилиндре №1(кОм) | Сопротивление на цилиндре №2 | Сопротивление на цилиндре №3 | Сопротивление на цилиндре №4 | Пробивное напряжение (кВ) |
|---|---|---|---|---|---|
| Tesla | 3..27 | 4..16 | 5..02 | 6..26 | 50 |
| Cezar | 3..1 | 3..53 | 4..23 | 5..34 | 50 |
| Finwhale | 1..95 | 2..18 | 2..6 | 3..42 | 50 |
| Ween | 6..17 | 6..57 | 7..52 | 9..89 | 35 |
| Slon | 4..24 | 4..74 | 5..19 | 7..6 | 50 |
Как проводится соединение
Итак, порядок соединения бронепроводов обязан быть последовательным. Это крайне важно, ведь каждому цилиндру ДВС должен соответствовать свой родной провод. На распределителе-катушке зажигания имеются соответствующие гнёзда, которые пронумерованы. Всё чётко предусмотрено: перепутать тот или иной провод, соединяющий свечи с распределителем-катушкой, будет очень сложно.
Как и говорилось выше, схема подключения бронепроводки зависит от определённой модели автомобиля. Например, автомобиль четырнадцатой модели Ваз оснащался бронепроводкой двух типов: вариантом до 2004 и после. Связана разница с тем, что до этого года устанавливались 4-контактные распределители-катушки, после – 3-контактные.
На фото ниже схема расположения бронепроводки на ВАЗ до 2004 года и после
Для того чтобы ничего не напутать в процессе соединения бронепроводов, рекомендуется придерживаться следующего:
- Скинуть клеммы АКБ;
- Снять старые бронепровода с модуля зажигания;
- Подключить новые, согласно схемам подключения;
- Вставить клеммы аккумулятора на место;
- Завести мотор.
Если двигатель легко запустился, то всё было сделано правильно. Рекомендуется в процессе инсталляции проводки не соединять их между собой пластиковыми хомутами, а использовать для этого гребенчатый держатель, идущий в комплекте.
И напоследок скажем, что менять бронепровода следует регулярно, через определённый промежуток времени. Например, на том же ВАЗ 2114 – через каждые 30 000 км пробега.
Зажигание автомобиля – это совокупность устройств и приборов, которые обеспечивают воспламенение горючей смеси в цилиндрах в соответствии режимам работы двигателя. Я расскажу вам, что собой представляет эта катушка, насколько важна ее правильная работа для системы зажигания. Рассмотрим, как выглядит схема подключения катушки зажигания, и собственно, из чего она состоит.
Катушка зажигания – трансформатор, работа которого направленная на повышение постоянного тока. Основная его задача – генерация высоковольтного тока, без которого не возможен поджог топливной смеси. Ток от аккумулятора поступает на первичную обмотку. Состоит она из ста и более витков медной проволоки, которая изолирована специальным веществом. К краям подводится низковольтное напряжение (двенадцать вольт). Края подведены к контактам на ее крышке. На вторичной количество витков гораздо больше (до тридцати тысяч) и проволока намного тоньше. На вторичной создается высокое напряжение (от двадцати пяти до тридцати тысячи Вольт) за счет толщины и количества витков.
Подсоединяется она так: контакт вторичного контура соединяется с минусовым контактом первичного, а второй контакт обмотки подсоединяется к нейтральной клемме на крышке, именно этот провод является передатчиком высокого напряжения. К этому выводу подсоединяется высоковольтный провод, другой край которого подсоединяется к нейтральной клемме на крышке. Чтобы создать большую силу магнитного поля, между обмотками расположен железный сердечник. Вторичная обмотка располагается внутри первичной.
Конструктивно катушка зажигания состоит из следующих элементов:
- Изолятор;
- Корпус;
- Бумага изоляционная;
- Обмотка (первичная и вторичная);
- Изоляционный материал между обмоток;
- Клемма вывода первичной обмотки;
- Винт контактный;
- Клемма центральная;
- Крышка;
- Клемма вывода на первичной и вторичной обмотках;
- Пружина центральной клеммы;
- Каркас первичной обмотки;
- Наружная изоляция на первичной обмотке;
- Крепежная скоба;
- Наружный магнитопровод и сердечник.
Итак, вкратце о принципе работы.
На вторичной обмотке возникает ток высокого напряжения, а в этот момент на первичной проходит низкий ток. Таким образом, возникает магнитное поле, в результате чего на вторичной обмотке появляется импульс тока высокого напряжения. В момент, когда нужно создать искру, контакты прерывателя зажигания размыкаются, и в этот момент происходит размыкание цепи на первичной обмотке. На центральный контакт крышки поступает высоковольтный ток и устремляется в контакт, возле которого расположен бегунок.
Схема подключения достаточно простая для специалиста, но в ней легко запутаться новичку.
Выполняя подключение катушки к системе зажигания автомобиля, в принципе, у вас не должно возникнуть никаких затруднений, в том случае, когда при предварительном демонтаже вы обозначили или запомнили какие провода куда подключаются. Если же вы этого не сделали, то я расскажу, как это сделать. Подсоединение выполняется следующим образом: к положительной клемме нужно подключить коричневый провод. Обычно, положительная клемма обозначается «+», но если вы не наблюдаете знака, то вам нужно самостоятельно ее найти.
Для этого можно воспользоваться индикаторной отверткой. Я думаю, что пользоваться ее вы умеете. Важно, прежде чем подключать, почистите все контакты и проверьте провода на исправность. Ко второй клемме (клемме «К») подключается черный проводок. Этот провод связанный с распределителем напряжения (трамблером).
Схема связки нескольких элементов выглядит следующим образом. К бортовой сети подключается один из концов катушки. Второй конец подключается к следующей, и таким образом подключается каждая до последней. Оставшийся свободный контакт последней катушки нужно подключить к трамблеру. А к коммутатору напряжения подключается общая точка. После того как все крепежные болты и гайки будут хорошо затянуты, можно считать замену выполненной.
Несколько важных советов перед заменой и подключением. В случае, когда вы для себя определили, что проблемой неисправности зажигания является именно катушка, то лучше сразу же приобрести новую и подключить ее (схема указана выше). Таким вы точно будете уверены, что теперь проблем с ней нет, так как она абсолютно новая.
В случае обнаружения вами на поверхности неких дефектов, то лучше ее сразу заменить. В противном случае она поработает еще некоторое время и вам снова придется вернуться к этой теме. Лучше перестраховаться заранее, чтобы не остановиться где-нибудь на дороге. Ведь зажигание автомобиля требует не прощает ошибки и халатность.
Во время ремонта автомобиля, особенно когда речь идет о системе зажигания, необходимо быть предельно аккуратным в действиях. Так как можно столкнуться с высоковольтными проводами. Поэтому при провождении замены или выполнении ремонта нужно соблюдать правила техники безопасности.
Видео “Схема подсоединения катушки зажигания”
На записи показано как можно самостоятельно подсоединить катушку.