Катушка зажигания схема. Катушка зажигания: принцип работы, типы, схемы подключения и неисправности — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как устроена и работает катушка зажигания в автомобиле. Какие бывают типы катушек зажигания. Как правильно подключить катушку зажигания. Какие неисправности могут возникнуть с катушкой зажигания и как их диагностировать.

Содержание

Принцип работы катушки зажигания

Катушка зажигания представляет собой автотрансформатор, преобразующий низкое напряжение бортовой сети автомобиля (12 В) в высокое напряжение (до 30-40 кВ), необходимое для образования искры на свечах зажигания. Принцип работы катушки зажигания основан на явлении электромагнитной индукции.

Основные элементы конструкции катушки зажигания:

Первичная обмотка — содержит 100-150 витков толстого медного провода
Вторичная обмотка — содержит 15000-30000 витков тонкого медного провода
Железный сердечник — усиливает магнитное поле
Корпус с изолирующей крышкой
Трансформаторное масло — для охлаждения

При подаче тока на первичную обмотку вокруг нее создается магнитное поле. При резком отключении тока это поле исчезает, наводя во вторичной обмотке высокое напряжение. Чем быстрее происходит отключение тока, тем выше генерируемое напряжение.

Типы катушек зажигания

В современных автомобилях используются следующие основные типы катушек зажигания:

1. Общая (распределительная) катушка зажигания

Применяется в системах с механическим или электронным распределителем зажигания. Одна катушка обслуживает все цилиндры двигателя. Высокое напряжение распределяется по свечам через распределитель и высоковольтные провода.

2. Индивидуальная (независимая) катушка зажигания

Устанавливается отдельная катушка на каждую свечу зажигания. Обеспечивает более стабильное искрообразование. Не требует высоковольтных проводов.

3. Сдвоенная (двухвыводная) катушка зажигания

Одна катушка обслуживает две свечи зажигания. Применяется в системах с прямым (независимым) зажиганием. Позволяет уменьшить количество катушек при сохранении преимуществ индивидуальных систем.

Схема подключения катушки зажигания

Схема подключения катушки зажигания зависит от типа системы зажигания автомобиля. Рассмотрим основные варианты:

Подключение общей катушки зажигания:

Клемма «+» первичной обмотки — к «+» аккумулятора через замок зажигания
Клемма «-» первичной обмотки — к коммутатору или модулю зажигания
Центральный высоковольтный вывод — к распределителю зажигания

Подключение индивидуальной катушки зажигания:

Клемма «+» — к «+» аккумулятора через замок зажигания
Клемма «-» — к блоку управления двигателем
Высоковольтный вывод — напрямую к свече зажигания

Подключение сдвоенной катушки зажигания:

Питание «+» — к «+» аккумулятора через замок зажигания
Управляющий провод — к блоку управления двигателем
Два высоковольтных вывода — к двум свечам зажигания

Неисправности катушки зажигания

Основные признаки неисправности катушки зажигания:

Затрудненный пуск двигателя
Перебои в работе двигателя, нестабильный холостой ход
Потеря мощности, особенно при разгоне
Повышенный расход топлива
Появление дыма из выхлопной трубы

Причины возникновения неисправностей катушки зажигания:

Старение и разрушение изоляции обмоток
Межвитковое замыкание в обмотках
Пробой высоковольтного изолятора
Нарушение герметичности корпуса
Выход из строя электронных компонентов (для катушек со встроенным коммутатором)

Диагностика катушки зажигания

Для проверки работоспособности катушки зажигания можно использовать следующие методы:

1. Визуальный осмотр

Проверьте катушку на наличие внешних повреждений, следов перегрева, подтеков масла. Осмотрите высоковольтные выводы на предмет нагара и трещин.

2. Проверка сопротивления обмоток

С помощью мультиметра измерьте сопротивление первичной и вторичной обмоток. Сравните полученные значения с данными производителя.

3. Проверка искрообразования

Снимите высоковольтный провод со свечи и поднесите его на расстояние 5-7 мм к массе двигателя. При прокручивании стартером между ними должна проскакивать мощная искра.

4. Диагностика с помощью осциллографа

Позволяет детально оценить форму и параметры выходного сигнала катушки зажигания. Требует специального оборудования и навыков.

При обнаружении неисправности катушку зажигания необходимо заменить. Самостоятельный ремонт в большинстве случаев невозможен из-за особенностей конструкции.

Катушка зажигания: схемы и типы

Главная

» Информация

» Статьи

» ЗАПЧАСТИ

» Электро оборудование

» Двигатель электрооборудования

» Катушка зажигания: схемы и типы

15476 просмотров

Посмотреть катушку зажигания в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

Задать вопрос специалисту нашей компании

Катушка зажигания нужна для того, чтобы преобразовывать ток из низкого напряжения в высокий. Ток низкого напряжения через прерыватель переходит в первичную обмотку катушки. Далее появится ток высокого напряжения, который переходит через распределитель зажигания к свечам зажигания, где он создает воздушный зазор между электродами.

Катушка зажигания является самой главной деталью системы зажигания, потому что в ней создается высокое напряжение. Катушка зажигания применяется во многих системах зажигания автомобиля: контактной, бесконтактной, электронной. Многие водители считают катушку зажигания трансформатором с двумя обмотками.

Катушки зажигания разделяются на следующие типы:

•общая катушка зажигания;

•индивидуальная катушка зажигания;

•сдвоенная катушка зажигания.

Общая катушка зажигания используется в контактной, бесконтактной системах зажигания и электросистеме зажигания с распределителем.

Схема катушки зажигания

Катушка зажигания устроена следующим образом. Она соединяет две обмотки – первичную и вторичную. В первичной обмотке находится от 100 до 150 витков толстой медной проволоки. Для того, чтобы не было высоких скачков напряжения и неожиданного короткого замыкания проволоку изолируют. У первичной обмотки есть 2 низковольтных вывода на крышке катушки зажигания.

Вторичная обмотка имеет от 15 000 до 30 000 витков тонкой медной проволоки. Вторичная обмотка располагается внутри первичной обмотки. Одна сторона вторичной обмотки объединена с минусовой клеммой первичной обмотки, другой конец – с центральной клеммой на крышке, которая отпускает высокое напряжение.

Для того, чтобы усилить магнитное поле, обмотки находятся около железного сердечника. Обмотки вместе с сердечником расположены в корпусе с изолирующей крышкой. Для того, чтобы не было токового нагрева катушка заполнена специальным трансформаторным маслом.

Главными свойствами катушки зажигания являются сопротивление обмоток, которые являются различными для каждой модели. К примеру, сопротивление первичной обмотки составляет порядка 3-3,5 Ом, вторичной обмотки – 5000-9000 Ом. Значительное отклонение величины сопротивления обмотки от нормативного значения говорит о том, что необходимо провести ее ремонт или замену.

Основа работы катушки зажигания — это появление во вторичной обмотке высокого напряжения при прохождении по первичной обмотке импульса тока низкого напряжения.

При прохождении через первичную обмотку тока появляется определенное магнитное поле. При отсечке тока магнитное поле создает во вторичной обмотке ток высокого напряжения, который выходит через центральную клемму катушки и через распределитель переходит к свечам зажигания автомобиля.

Индивидуальная катушка зажигания используется в электронной системе прямого зажигания. Как и общая катушка зажигания, у нее первичная и вторичная обмотки. Здесь, наоборот, первичная обмотка располагается внутри вторичной. В первичной обмотке есть внутренний сердечник, а вокруг вторичной – внешний сердечник.

В индивидуальной катушке зажигания могут быть электронные компоненты воспламенителя. Высокое напряжение, которое появляется во вторичной обмотке, передается прямо на свечу зажигания автомобиля через наконечник, который включает стержень высокого напряжения, пружину и изолирующую оболочку. Для скорого отсекания тока высокого напряжения во вторичной обмотке применяют диод высокого напряжения.

Сдвоенная катушка зажигания называют двухвыводной катушкой зажигания, которая применяется во многих конструкциях электронной системы прямого зажигания в автомобиле. Сдвоенная катушка имеет 2 высоковольтных вывода, которые приводит к тому, что цилиндры получают синхронную искру в одно время. При этом только один цилиндр находится в конце такта сжатия. В другом цилиндре искра появляется вхолостую в момент, когда отработавшие газы выпускаются.

Двухвыводная катушка зажигания имеет разное соединение со свечами зажигания:

• через провода высокого напряжения;

• одна свеча – напрямую через наконечник, другая – через провода высокого напряжения.

В итоге, две двухвыводные катушки могут объединяться в единый блок, который называют – четырехвыводная катушка зажигания.

Катушку зажигания на ваз или иномарку можно купить в магазинах «АВТОмаркет Интерком» или заказать через интернет-магазин на нашем сайте.

+7 (351) 240-85-85 Многоканальный

+7 (351) 220-18-88 Интернет-магазин

Катушка зажигания – схема подключения, неисправности и их причины + видео » АвтоНоватор

Когда вы заметили, что сильно греется катушка зажигания, немедленно следует провести диагностику данного элемента. Ведь он играет огромную роль в работе всей системы зажигания, именно про это мы и поговорим чуть ниже, а также научимся устранять неполадки.

Определяем, почему греется катушка зажигания

Основная функция катушки заключается в преобразовании низковольтного напряжения, которое поступает от генератора или же аккумуляторной батареи, в высоковольтное. Происходит же генерация высоковольтных электрических импульсов на свечах. Схема подключения катушки зажигания обеспечивает определенный механизм работы: при включении стартера, благодаря контактному диску, включается добавочное сопротивление, это приводит к возрастанию тока, проходящего через первичную обмотку, и, как следствие, повышается напряжение вторичной обмотки, что способствует надежному воспламенению рабочей смеси.

Неисправности катушки зажигания можно заметить по следующим признакам. Прежде всего, если она имеет высокую температуру при выключенном моторе. Причиной такого симптома может послужить поворот ключа в активное положение на довольно длительный период при выключенном двигателе. Следующим тревожным признаком является короткое замыкание, когда движок не запускается вообще, при этом появляется запах горелой изоляции и сильный нагрев замка, а также стартера. В этом случае необходим ремонт и замена катушки зажигания.

Понять, что срочно необходима диагностика, помогает и нестабильная работа автомобиля. Он начинает дергаться при движении на скоростях, превышающих 60 км/ч, а при длительной остановке, например в пробке, может вообще пропасть искра, тогда проверка катушки зажигания должна следовать как можно скорее.

Чем обусловлены неисправности катушки зажигания?

Если ключ повернут в активное состояние, но пока что при неработающем двигателе, это приводит к чрезмерному нагреву изоляции обмоток бобины, и, как следствие, она пересыхает и осыпается.

Таким образом, провода остаются оголенными, что и способствует возникновению короткого замыкания. Кроме того, подвержен старению и силикон, из которого изготовлены наконечники катушек зажигания, что способствует возникновению утечек, и двигатель «троит».

Как проверить катушку зажигания – основные методы

В принципе определить причину можно и самостоятельно, так как проверить работоспособность катушки зажигания довольно просто. Для этого необходимо снять ее. В зависимости от модели машины, искать ее следует в районе двигателя, а именно, блока цилиндров. Чтобы не навредить электрике, отсоедините минусовой провод с АКБ и разъем на катушке. Далее надо схематически зарисовать на бумаге, как именно она была установлена и, конечно же, подключена. Больше всего интересуют высоковольтные провода, вот их схема крайне важна, зарисовав ее, снимите их клеммы с катушки.

Остается открутить четыре болтика, и деталь снята. Затем осуществите визуальный осмотр на дефекты и сколы, их не должно быть. Также очистите ее корпус от грязи, ведь она способствует возникновению больших утечек напряжения. Для того чтобы проверить бобину на обрывы, необходимо знать, как прозвонить катушку зажигания, для этого вам понадобится только лишь омметр (одна его клемма подключается на вход обмотки, вторая – на выход). Сначала прозвоните первичную, а затем вторичную обмотки. Сопротивление на первой должно быть гораздо ниже, чем на второй.

Автор: Егор

Катушка зажигания
(или катушка зажигания) представляет собой не что иное, как низкочастотный автотрансформатор с относительно высоким коэффициентом трансформации. Трансформатор обычно имеет около дюжины витков на первичной обмотке и много тысяч на вторичной. По конструкции он очень похож на импульсные трансформаторы, используемые в других приборах, таких как зарядные устройства для ограждений, которые хорошо подходят для всплесков высокого напряжения. Первоначальная цель катушки — производить надежную и горячую искру в цилиндре двигателя и десятки тысяч вольт разомкнутой цепи, или искру около 2-4см.

Несмотря на то, что катушку можно питать переменным напряжением низкого и среднего напряжения, это не приведет к получению чрезвычайно высоких выходных напряжений, обычно ожидаемых от таких трансформаторов. Он часто управляется серией прямоугольных импульсов, так как каждый импульс будет накапливать энергию в катушке, которая внезапно высвобождается при резком отключении постоянного тока. Поскольку катушка имеет индуктивность, это внезапное изменение тока приводит к резкому скачку напряжения как на первичной, так и на вторичной обмотках.

Вот как работает моя схема: Это схема, которая показывает, что делает конденсатор. Это первая схема. Это хороший драйвер для создания больших горячих искр.
Шаг 3: Моя схема (дешево и просто)
это моя схема, она проста, но с моим источником питания она дает только около 20 кВ (1 дюйм дуги) на низкой фиксированной частоте. это также шумно, но все равно очень круто. это делает ОЧЕНЬ маленькие стримеры из-за его частоты. и делает крутые плазменные шары из лампочек.
Примечание: обязательно используйте реле с высоким током, автомобильные реле — хороший выбор. T его цепь неизбежно разрушит любое реле из-за искрения на контактах, ускоряющего коррозию и перегрева, что в конечном итоге приведет к плавлению реле. Источник питания также должен поддерживать постоянное напряжение на рабочей частоте. Добавление больших (1000 мкФ+) конденсаторов необходимо для минимизации нагрузки на источник питания. Не питайте эту схему ионно-литиевыми батареями или дорогими источниками питания.
Теория работы:
При подаче питания через конденсатор и катушку кратковременно протекает ток. Это начало «звона» из-за действия конденсатора и индуктивности катушки. Когда напряжение на конденсаторе достигает достаточно высокого значения, реле срабатывает, замыкая конденсатор. Это приводит к отключению реле и еще одному «пингу» в эту резонансную цепь резервуара, продолжая колебание. Частота определяется значением первичной индуктивности выбранного блока катушек или катушки зажигания, импедансом катушки реле, емкостью конденсатора и временем, необходимым для замыкания контактов.
Как видно, эта схема приведет к большим импульсам тока через нормально разомкнутые контакты, поскольку там рассеивается энергия конденсатора, и большим скачкам напряжения на первичной обмотке на размыкающих контактах, что ускорит коррозию и повреждение.
Вариант использования:
Несмотря на повреждение реле, с этой схемой весело играть, и это быстрый и грязный способ проверить блоки катушек и катушки зажигания. Удары от цепи очень болезненны, но, как правило, не слишком опасны (при работе от 12 В), поскольку выходная мощность ограничена. Конечно, по понятным причинам следует проявлять осторожность в отношении такой цепи.
Шаг 4: Сверхпростой драйвер
Этот смехотворно простой драйвер, несомненно, простой, исключительно дешевый и может легко производить 40 кВ! у него есть несколько недостатков: он питается от сети, что делает его опасным, а частота не регулируется.
(из-за моей лени и очень медленного Интернета, вместо картинок, вот еще одна инструкция, показывающая, как его собрать. В ней будут картинки и схема)
Шаг 5: 555 Драйвер таймера
Еще одним популярным драйвером катушки является драйвер таймера 555. 555 служит генератором на частотах звукового диапазона и управляет транзистором, который управляет катушкой. это немного дороже и сложнее, но в целом относительно просто.
Несмотря на то, что принципиальная схема относительно проста, она плохо спроектирована, и транзистор будет подвергаться чрезмерным нагрузкам из-за пиковых токов и напряжений на выходе. Даже сильноточные биполярные транзисторы обычно имеют Vce 1 В или более при больших токах. Это также усугубляется рассеиванием мощности из-за дополнительного базового тока и напряжения, что приводит к очень высокому рассеиванию мощности. HFE или усиление по току транзистора при больших токах обычно довольно низкое (от 10 до 50), что создает нагрузку на таймер 555. С базовым резистором 100 Ом и напряжением питания 12 В ожидается приблизительно 100 мА тока базы, поэтому максимальный ток коллектора, который удерживает его в состоянии насыщения, составляет всего несколько ампер. На резисторе будет наблюдаться большое рассеивание мощности, до 1 Вт в зависимости от рабочего цикла, поэтому необходимо использовать резистор на 1 Вт.

Однако, если детали тщательно подобраны и компоненты не подвергаются нагрузкам, превышающим абсолютные максимальные номинальные значения; эта схема может быть достаточно надежной и обеспечивать стабильный нерегулируемый источник высокого напряжения. Частота и рабочий цикл регулируются переменными резисторами.
Шаг 6: Еще один драйвер таймера 555
Вот еще одна, улучшенная версия схемы таймера 555. Внесено несколько улучшений. BJT был заменен на высоковольтный мощный полевой МОП-транзистор. Диоды на стороне 555 позволяют схеме работать при рабочих циклах 50% или ниже, что значительно повышает эффективность, хотя я не понимаю назначение диодов 1N4005.
Диод серии 1N4005 предназначен для обеспечения того, чтобы первичная обмотка катушки звонила при напряжении в пару сотен вольт, когда полевой МОП-транзистор входит в отсечку (или выключается), что дает время для образования искры на выходе. В противном случае получится только очень короткий положительный всплеск, так как внутренний диод корпуса (и другой 1n4005) ограничит звон катушки до -0,6 В, что значительно снизит общую производительность. Другой 1N4005 не нужен, так как ранее упомянутый выпрямитель уже изолирует отрицательные напряжения. Однако 1N4005 — очень плохой выбор. Желательно современный быстродействующий диод (предназначен для импульсных источников питания) или диод Шоттки на 200В+.
Шаг 7: Драйвер SCR / Triac
Теперь драйвер SCR. Эта схема очень проста. Однако для этого требуется источник высокого напряжения. В схеме используется катушка зажигания в качестве импульсного трансформатора, а на выходе — однократный высоковольтный импульс.
Теория работы:
Источник питания высокого напряжения (300 В) используется для зарядки небольшого высоковольтного пленочного или керамического конденсатора (не используйте электролитический конденсатор!) После зарядки питание отключается, оставляя конденсатор заряжен. Затем нажимается кнопка «fire», запуская симистор или SCR. Это воздействует на первичную обмотку катушки, и тринистор продолжает работать до тех пор, пока не установится недостаточно затухающий звон первичной и вторичной обмотки. SCR остаются заблокированными до тех пор, пока напряжение на их аноде и катоде не упадет до нуля или отрицательного значения в течение нескольких миллисекунд. Этот высоковольтный звон на первичной обмотке приводит к массивному звону на выходе из-за высокого коэффициента трансформации вторичной обмотки, и большая часть энергии в конденсаторе превращается в высокое напряжение на выходе.
Эта схема отлично подходит, когда вам нужен импульс очень высокого напряжения на выходе для воспламенения горючей смеси, реализация мощного зарядного устройства и т. Д. Схема также достаточно надежна, поскольку тиристоры дешевы и могут работать с очень высокими мощностями. (триаки используются в различных приложениях переключения высокой мощности).
3 человека сделали этот проект!
Вы сделали этот проект? Поделись с нами!
Рекомендации
Самодельный драйвер катушки зажигания
Один из самых простых способов сделать высоковольтный источник питания с батарейным питанием — использовать обычную автомобильную катушку зажигания. Катушки зажигания — это тип индукционного трансформатора, основанный на катушке Теслы, изобретенной Николой Теслой в 1891 году. Повышение напряжения не определяется соотношением витков, как в стандартном трансформаторе, а пропорционально скорости изменения тока в первичный контур. Это означает, что для получения высокого выходного напряжения вы должны иметь возможность как можно быстрее остановить подачу энергии в катушку. В старых автомобилях это делалось просто механически. Для использования в качестве источника питания высокого напряжения это должно происходить быстро снова и снова. Для этого используется пространственный источник питания прямоугольной формы, который включает и выключает питание катушки сотни или тысячи раз в секунду.
ВНИМАНИЕ! Это устройство генерирует высокое напряжение!
Стандартные катушки зажигания можно приобрести в большинстве магазинов автозапчастей примерно за 25 фунтов стерлингов. Нет необходимости использовать две батареи на 12 В, как показано в схемах, показанных ниже, но это позволит вам получить большие искры. У нас есть несколько компактных индукционных катушек, доступных для продажи менее чем за 20 фунтов стерлингов. Нажмите на ссылку, чтобы проверить наличие.
ТР1 Катушка зажигания
Т1 Малый транзистор BFY51
Т2 Силовые транзисторы 2n3055 или HV MOSFET или IGBT
Р1 Резистор 100 Ом
D1
1N4007 подойдет, но предпочтительнее диод Шоттки
RC1 Конденсатор 0,1 мкФ + резистор 10 кОм
Эта схема драйвера основана на широко используемом транзисторе 2n3055 из-за его высокой мощности переключения. Хотя они дешевы и устойчивы к высоким температурам, они чувствительны к скачкам напряжения, вызванным индуктивным характером нагрузки (катушки зажигания). В этой схеме можно использовать практически любой силовой транзистор, IGBT или MOSFET, если он рассчитан не менее чем на 5 А и 100 В. Те, у которых более высокое номинальное напряжение, с меньшей вероятностью будут повреждены шипами. Дальнейшие методы защиты описаны ниже на этой странице и в комментариях. Если вы используете MOSFET или IGBT вместо биполярного транзистора, такого как 2n3055, вы также должны добавить подтягивающий резистор около 10 кОм между выводом базы/затвора и GND.
RC1 используется для подавления скачков высокого напряжения, которые могут вывести из строя силовые транзисторы.
T2 представляет собой два силовых транзистора, соединенных параллельно и установленных на радиаторе.
Следующая схема предназначена для более высокой выходной мощности. Две катушки зажигания подключены параллельно, но с противоположной полярностью. Это означает, что выходные напряжения каждой катушки противофазны или противоположны друг другу (когда одно положительное, другое отрицательное). При использовании этой конфигурации выход берется с двух выходных клемм катушек, тогда как в приведенной выше схеме используются выходная клемма и земля.
Эти цепи отлично подходят для управления катушками зажигания при высоком напряжении, но они могут быть повреждены индуктивными пиками. Когда катушка зажигания работает без нагрузки (разомкнутая цепь на выходе), будет значительно увеличена противо-ЭДС и риск повреждения цепи привода. Мы продаем модуль драйвера катушки зажигания со встроенной защитой от большинства шипов, которые могут повредить драйвер. Он также включает в себя индикатор раннего предупреждения, который покажет вам, насколько серьезна противо-ЭДС от вашей нагрузки.
Если вы создаете драйвер катушки зажигания для создания искр и дуг высокого напряжения, вам потребуется какая-то защита от электромагнитных помех для вашей цепи. Без него очень вероятно, что вы разрушите транзисторы или интегральные схемы драйвера.
Демпферы — сложная тема, но обычно они используются для уменьшения электромагнитных помех (EMI) или скачков напряжения. Есть много способов уменьшить электромагнитные помехи, и часто бывает полезно использовать различные демпферы в разных частях схемы. На этих диаграммах представлены несколько возможных способов подавления электромагнитных помех в драйвере катушки зажигания. Они известны как диссипативные демпферы, потому что избыточная энергия рассеивается в виде тепла или света.
На верхней схеме последовательно соединены конденсатор и резистор. Используемые значения будут зависеть от частоты вашего привода. (См. RC1 вверху этой страницы). Вообще говоря, большая емкость и меньшее сопротивление будут больше подавлять, но также поглощать больше мощности привода, что снижает эффективность. Необходимо найти компромисс, который лучше всего подходит для вашей установки.
На следующей схеме используется устройство, известное как MOV (металлооксидный варистор).