Toto je snáď jediné elektrické vybavenie vozidla, ktoré sa v princípe používania nezmenilo od počiatku batériových zapaľovacích systémov. Zlepšili sa len metódy riadenia. A alternatívy k cievke vyzerajú fantasticky, nereálne a dokonca počuteľne nespoľahlivé, napríklad systém laserového zapaľovania. Hoci piezotransformátorové zapaľovacie systémy majú svoje miesto, majú svoje problémy a častejšie sa používajú v kompaktných zapaľovacích systémoch.
Mali by sme spomenúť aj „kondenzátorové“ zapaľovacie systémy, ktoré však nemôžu konkurovať „cievkovým“ zapaľovacím systémom ani v cene, ani v spoľahlivosti (kvôli zložitosti konštrukcie).
POZRI SI VIDEO
Zapaľovacia cievka je elektrické zariadenie, ktoré premieňa nízke napätie z palubnej siete vozidla na vysokonapäťové impulzy. Tieto impulzy vytvárajú iskru medzi elektródami zapaľovacích sviečok. Iskra zapáli zmes vo valcoch motora.
Hlavnou úlohou zapaľovacej cievky je zabezpečiť sviečkový prúd potrebný na zaistenie zaručeného zapálenia zmesi paliva a vzduchu.
Moderné zapaľovacie cievky možno rozdeliť do niekoľkých typov:
Jednotlivé zapaľovacie cievky sa používajú hlavne na motoroch so 16 ventilmi (presnejšie na motoroch, ktoré majú viac ako 2 ventily na valec), pretože táto aplikácia umožňuje jednoducho nastaviť časovanie zapaľovania nielen na otáčku, ale aj od zapaľovacej sviečky po iskru. zástrčka, ktorá slúži ako spôsob vynútenia alebo podpory abnormálnej činnosti motora. Áno, a sú inštalované v jamkách zapaľovacích sviečok medzi vačkovými hriadeľmi, čo, spravodlivo, nezlepšuje ich životnosť v dôsledku tepelného režimu.
Presne vzaté, zapaľovacia cievka je slangom pre automobilových nadšencov. Pre rádioamatérov je cievka jednoduchá indukčnosť, ale to, čo inštalujú do áut, je transformátor. Transformátor, ktorý premieňa nízkonapäťové impulzy na vysokonapäťové impulzy.
Konštrukcia zapaľovacej cievky nie je príliš komplikovaná. Transformátor môže byť s otvoreným jadrom, niečo ako Ruhmkorffova cievka. Takéto kotúče sa nazývali „cievky“. Ide len o to, že pri rozoberaní takejto zapaľovacej cievky nebolo vo vnútri nič zaujímavé okrem cievky veľmi tenkého drôtu (priemer stotiny milimetra) na obale kovových platní. Cievka môže byť aj s uzavretým jadrom, práve tie sa v poslednej dobe rozmohli.
Ako teda funguje „navijak“:
Moderná individuálna zapaľovacia cievka pozostáva z nasledujúcich komponentov (na obrázku):
A takto vyzerá schéma dvojiskrovej cievky:
Uvažujme o princípe fungovania zariadenia.
Jeden koniec primárneho vinutia je pripojený k okruhu 15 automobilu (+ za spínačom zapaľovania). Druhý koniec ide na spínací prvok, mechanický kontakt alebo tranzistor. Keď je kontakt uzavretý, zvyšujúci sa prúd v primárnom vinutí spôsobuje zvýšenie magnetického poľa v jadre cievky.
Toto je proces akumulácie energie. Keď sa kontakt primárneho okruhu otvorí, nahromadená energia magnetického poľa sa uvoľní cez sekundárne vinutie do iskriska okruhu vysokonapäťového zapaľovacieho systému. To znamená, že energia zapaľovacej cievky alebo inak povedané vysoké napätie zo zapaľovacej cievky cez pancierové drôty spôsobí iskru medzi elektródami zapaľovacej sviečky.
V princípe je obvod na pripojenie zapaľovacej cievky v elektrickom obvode automobilu flyback konvertor. Prečo prevodník je jasné. Prečo flyback? Zapaľovacia cievka totiž funguje v momente, keď jej v skutočnosti prestanú dodávať energiu. Na "spätnom" ťahu.
Prečo sa to robí takto? Pretože nahromadenie energie v cievke si vyžaduje čas. A čas na vytvorenie iskry s inými princípmi spínania silne závisí od veľkosti celkového iskriska v iskriskom obvode. Tie. Načasovanie zapaľovania bude značne kolísať.
Majú vysokú volatilitu, ako sa teraz hovorí módne. A keďže úlohou zariadenia je poskytnúť iskru zaručenej energie v garantovanom čase, bol zvolený tento princíp vzniku iskier. Aj v systémoch s jednotlivými cievkami sa tým znižuje množstvo medi použitej ako primárne vinutie, pretože jej indukčnosť sa môže zvýšiť kvôli dlhšiemu možnému času na akumuláciu energie.
2-iskrová zapaľovacia cievka funguje s jedným rozdielom od jednoiskrovej (všeobecná alebo individuálna). Obidve svorky sekundárneho vinutia sú určené na pripojenie zapaľovacích sviečok. Tie. Počas jedného cyklu prevádzky preskočí iskra v dvoch sviečkach. A zapaľovacie sviečky sa podľa toho vyberajú vo valcoch, v jednom z nich dochádza k zdvihu a v druhom sa začína cyklus nasávania.
Použitie takejto prevádzkovej schémy si vyžaduje ďalšie konštrukčné riešenia, ktoré napodiv zvyšuje životnosť cievky. V tomto dizajne je ľahké zabezpečiť veľkú medzeru medzi vysokonapäťovým vinutím a hmotnosťou vozidla, čo uľahčuje prácu dielektrika vinutia. A je ľahké presunúť jadro mimo krytu vinutia, čo zjednocuje zapaľovaciu cievku s inými elektronickými zariadeniami vinutia, čo znižuje cenu zariadenia.
Cena zapaľovacích cievok závisí hlavne od ich konštrukčných prvkov a usporiadania zariadenia. Najmä spájanie cievok s dvoma iskrami do blokov umožňuje nielen zmenšiť konečné rozmery zariadenia, ale aj znížiť jeho náklady.
V zapaľovacej cievke nie je toľko porúch. Rozlišujme dve triedy: poruchy, v dôsledku ktorých sa úplne stratí iskra, a poruchy, v dôsledku ktorých parametre iskry neumožňujú normálnemu chodu motora.
POZRI SI VIDEO
Vo všeobecnosti nemusí dôjsť k iskreniu z nasledujúcich dôvodov (s iným zariadením v dobrom prevádzkovom stave, t. j. primárny okruh zapaľovacej cievky funguje):
Tu sú dôvody straty parametrov iskry:
Ak v prvom prípade nie je žiadna iskra, potom v druhom prípade môže ísť o „plávajúcu“ poruchu. Tie. porucha sa neprejavuje systematicky. Tie sa dajú len ťažko zachytiť, aj keď je tu spoločný znak – abnormálne vysoká teplota zapaľovacej cievky.
POZRI SI VIDEO
Výmena jednej alebo viacerých zapaľovacích cievok sa riadi všeobecnými zásadami. Pozrime sa na príklad automobilu Lada Priora:
Proces výmeny cievok sa vo všeobecnosti riadi rovnakým algoritmom na autách všetkých značiek, pretože princíp ich inštalácie a prevádzky je rovnaký. Preto, ak potrebujete vymeniť zariadenie, môžete sa spoľahnúť na všeobecné pravidlá uvedené vyššie.
Je celkom jednoduché skontrolovať funkčnosť cievky v systéme zapaľovania. Mierne ťažkosti vznikajú pri kontrole jednotlivých zapaľovacích cievok a modulov. Ďalej predpokladáme, že naša elektronická riadiaca jednotka motora nediagnostikuje prerušený obvod v module (inak budeme musieť vykonať nasledujúci postup súčasne so všetkými cievkami).
Hlavnou vecou je poskytnúť dostatočnú vôľu v obvode vysokonapäťovej cievky na testovanie iskry. Ak je cievka spoločná, odpojte pancierový drôt od rozdeľovača zapaľovania a nainštalujte do neho zapaľovaciu sviečku.
Sviečka sa pripravuje takto:
Potom motor jednoducho otočíme štartérom. Iskra by mala byť jasne viditeľná a najlepšie žltej farby.
Ak nie je vidieť iskru, ale počuť cvaknutie, pravdepodobne došlo k poruche obvodu iskry na kostru. Ak nezacvaknú žiadne kliknutia, je pravdepodobné, že dôjde k prerušeniu a poruche spínacích zariadení.
Na diagnostiku dvojiskrových zapaľovacích cievok môže byť zariadenie vyrobené z dvoch zapaľovacích sviečok s rozbitými bočnými elektródami s požadovanou medzerou. A nie je potrebné ich spájať so zemou, dokonca sa odporúča držať ich ďalej od hmotnosti vozidla.
Neodporúča sa ani kontrolovať zapaľovaciu cievku na iskru jednoduchým vložením skrutkovača a umiestnením na motor. Keďže sa motor pri štartovaní trasie, existuje možnosť, že zariadenie spadne a do elektroniky automobilu vstúpi vysoké napätie, čo je nabité. A takto nastaviť a udržiavať iskrisko pri štartovaní je nemožné.
POZRI SI VIDEO
A ešte jedna dôležitá podmienka: je potrebné počítať s tým, že pri kontrole jednotlivých alebo duálnych modulov je potrebné prerušiť prívod paliva do motora. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je vytiahnuť poistku palivového čerpadla alebo odpojiť zväzok vedúci k palivovému čerpadlu.
Ostatné testy vyžadujú určité znalosti a vybavenie, preto ich nebudeme zvažovať. Hlavnou úlohou je vidieť prítomnosť iskry. Vo zvyšku je lepšie obrátiť sa na špecialistov.
(Poznámka: tento článok slúži na všeobecné informácie a nie je viazaný na žiadnu značku auta)
Úlohy zapaľovacej cievky
Zapaľovacia cievka ukladá energiu a vytvára vysoké napätie na vytvorenie iskry na elektróde zapaľovacej sviečky.
Funkcia zapaľovacej cievky je založená na indukčnom zákone: zapaľovacia cievka pozostáva z mäkkého magnetického železného jadra, primárneho vinutia z medeného drôtu s malým počtom závitov (prierez približne 0,75 mm 2) a sekundárneho vinutia. medeného drôtu s veľkým počtom závitov (prierez približne 0,63 mm 2). Pomer otáčok je približne 1:200.
Energia dodávaná z batérie sa v požadovanom momente zážihu odpojí od koncového riadiaceho stupňa. Magnetické pole primárneho vinutia sa prenáša na sekundárne vinutie. Napätie vznikajúce v sekundárnom vinutí závisí od počtu závitov. Toto vysoké napätie sa používa na vytvorenie iskry na elektróde zapaľovacej sviečky.
Energia zapaľovania
Pri optimálnom zložení zmesi by mala byť energia vznietenia približne 0,2 mJ, pri chudšej alebo bohatšej zmesi - približne 3 mJ. V praxi je však spotreba energie oveľa vyššia.
Generovaná energia v moderných zapaľovacích systémoch dosahuje od 60 do 200 mJ. To znamená, že kontakt s časťami pod vysokým napätím môže predstavovať ohrozenie života!
Pojmy v systéme zapaľovania
Distribúcia
Skladovanie energie: Počas nabíjacieho cyklu cievka ukladá energiu do magnetického obvodu. Privádza sa prúd - cievka je nabitá (obvod primárneho vinutia je uzavretý, obvod sekundárneho vinutia je otvorený). V danom momente zapaľovania sa otvorí primárny okruh.
Primárny prúd
Indukované napätie: Akákoľvek zmena prúdu v induktore (cievke) zmení napätie. Opäť sa generuje vysoké napätie.
Sekundárne napätie
Vysoké napätie: Rovnako ako v transformátore, vytvorené vysoké napätie závisí od počtu závitov primárnej/sekundárnej cievky. Po dosiahnutí požadovaného prierazného napätia sa cievka vybije za vzniku iskry (prieraz).
Sekundárny prúd
Zapaľovacia iskra: po príchode vysokého napätia na zapaľovaciu sviečku sa nahromadená energia vybije do zapaľovacieho kanála (primárny prúdový okruh je otvorený, sekundárny okruh je uzavretý).
Čas zatvárania (nabíjanie cievky)
V systéme zapaľovania s rozdelením kontaktov sa určuje doba, počas ktorej je kontakt prerušovača zopnutý.
Elektronický zapaľovací systém predpisuje dobu, počas ktorej preteká primárny prúd. Primárne vinutie cievky je pripojené.
Systém zapaľovania s prerušovačom kontaktov
Elektronický systém zapaľovania
ODRODY CIEVKOV
V praxi existujú najmä 3 typy: zapaľovací systém s otočným rozdeľovačom, dvojiskrová zapaľovacia cievka a jednoiskrová zapaľovacia cievka.
Štandardná zapaľovacia cievka pre vysokonapäťové motory s rotačnou distribúciou (ROV).
Ovládanie nabíjacieho prúdu cez kontakt ističa. Vysoké napätie sa tu generuje centrálne z jednej zapaľovacej cievky a rozdeľovačom zapaľovania sa mechanicky rozvádza na jednotlivé zapaľovacie sviečky. V moderných riadiacich systémoch motora už tento typ distribúcie napätia nie je relevantný.
Dvojiskrová zapaľovacia cievka (v motoroch s párnym počtom valcov)
Obe vysokonapäťové spoje sú zapojené do série s dvomi zapaľovacími sviečkami, ktorých poradie zapaľovania je vzájomne posunuté o 360° otáčania kľukového hriadeľa. Zapaľovacia cievka generuje zapaľovaciu iskru súčasne s dvoma zapaľovacími sviečkami: jedna je umiestnená vo valci, v ktorom je stlačená zmes vzduchu a paliva, a druhá je vo valci, ktorý je v tom čase na výfukovom zdvihu. Vo valci s vysokým tlakom (s kompresným zdvihom) vzniká pracovná hlavná zapaľovacia iskra, v menej stlačenom valci (s preplachovacím zdvihom) vzniká iskra naprázdno. Po otočení kľukového hriadeľa o 360° je všetko naopak. V druhej dvojici valcov prebieha zapaľovací impulz úplne rovnakým spôsobom, len je posunutý o 180° otočenia kľukového hriadeľa.
Vďaka sériovému zapojeniu jedna z oboch zapaľovacích sviečok pracuje s kladným vysokým prierazným napätím a druhá so záporným napätím. V dôsledku rôznych smerov napätia vykazujú elektródy zapaľovacích sviečok rôzne vzory horenia.
Pre každú otáčku kľukového hriadeľa -2 zapaľovacie iskry (hlavná/pracovná iskra a podporná/voľnobežná iskra)
1. Zástrčka na potlačenie rušenia 2
. Zapaľovacie káble
3.
Konektor 4. Dvojiskrová zapaľovacia cievka 2x2
Statický rozvod vysokého napätia s dvojiskrovou zapaľovacou cievkou
Cievka zapaľovania s jednou iskrou v plne elektronickom zapaľovacom systéme
V tomto prevedení je každá zapaľovacia sviečka priradená konkrétnej zapaľovacej cievke, ktorá „sedí“ priamo na izolátore sviečky. Dizajn umožňuje viac filigránskych vzorov a veľkostí. Jednoiskrové zapaľovacie cievky sú inštalované na párnom aj nepárnom počte valcov: zapaľovací systém je stále synchronizovaný snímačom vačkového hriadeľa.
Vitajte, priatelia, na stránke autoopravovne. Zapaľovacia cievka (modul) je jedným z kľúčových komponentov automobilu, ktorý zabezpečuje včasné zapálenie zmesi vzduchu a paliva a normálnu prevádzku motora.
Účelom zapaľovacej cievky je zvýšiť štandardné napätie vozidla (12 voltov) na vyšší potenciál, čím sa medzi elektródami objaví silná iskra. sviečky. Výsledkom je zapálenie pracovnej zmesi, pohyb piestov, rotácia kľukového hriadeľa a pohyb stroja.
Konštrukcia zapaľovacej cievky je mimoriadne jednoduchá. Základom jednotky je bežný dvojvinutý transformátor. Medzi „primárnym“ a „sekundárnym“ je oceľové jadro. Celá konštrukcia je chránená izolovaným plášťom.
Každé vinutie má svoje vlastné charakteristiky:
— pre „primárny“ sa používa hrubý drôt vyrobený z vysoko kvalitnej medi. Počet otáčok je 100-150. Vstupné napätie - 12 voltov;
- „sekundárne“ je navinuté na vrchu primárneho vinutia. Obsahuje od 15 do 30 tisíc otáčok. Použitým materiálom (ako v prvom prípade) je medený drôt, ale s iným prierezom.
Vyššie popísaný systém je typický pre rôzne typy cievok – individuálny a duálny typ. Prevádzkové napätie na sekundárnej strane zariadenia je 35 tisíc voltov.
Úlohu izolačnej kompozície plní transformátorový olej, ktorý sa nachádza vo vnútri výrobku. Okrem izolácie plní olej ďalšiu funkciu - chráni zariadenie pred prehriatím.
Typy cievok môžu byť:
1. generál. Takéto zariadenia sa používajú v autách, kde nie je alebo nie je žiadny distribútor. Dizajn tohto produktu je popísaný v časti vyššie. Zariadenie pozostáva najmä z dvoch vinutí, oceľového jadra a vonkajšieho plášťa. Generovaný impulz sa posiela na elektródy zapaľovacích sviečok.
2. Individuálne. Zariadenia sa používajú v automobiloch s elektronickým zapaľovaním. Zvláštnosťou je prítomnosť „primárneho“ vnútri „sekundárneho“. Jednotlivé zariadenie sa inštaluje priamo na každú zapaľovaciu sviečku.
3. Dvojča. Používajú sa v automobiloch s elektronickým zapaľovaním. Zvláštnosťou tohto zariadenia je prítomnosť dvojitých drôtov, ktoré zaručujú prívod iskry do dvoch spaľovacích komôr naraz. V tomto prípade bude v kompresnom zdvihu iba jedna komora a pre druhú je zapaľovanie nečinné.
Keď poznáte štruktúru jednotky, je oveľa jednoduchšie pochopiť princíp činnosti zapaľovacej cievky. Potenciál z batérie (12 voltov) sa privádza do „primárnej časti“. Potom sa v transformátore vytvorí magnetické pole.
Periodicky dodávané napätie je prerušené ističom, čo vedie k zníženiu magnetických tokov a vzniku EMF vo vinutiach.
Teraz si spomeňme na kurz fyziky, kde je dobre vysvetlený zákon EMI (elektromagnetická indukcia). Hovorí, že veľkosť EMF priamo závisí od počtu závitov v obvode. V dôsledku toho sa v „sekundárnej časti“ vytvorí vyššie napätie.
Výsledný potenciál sa prenáša priamo na elektródy zapaľovacích sviečok, čo prispieva k vzniku iskry a zapáleniu pripravenej horľavej zmesi.
V starších autách VAZ bolo napätie z jednotky distribuované do všetkých sviečok pomocou rozdeľovača. Nevýhodou zariadenia je nedostatočná spoľahlivosť, preto sa moderné zariadenia spájajú do spoločného systému a distribuujú sa ku každej sviečke samostatne.
Počas prevádzky sú možné nasledujúce poruchy zapaľovacej cievky:
Ak máte podozrenie na poruchu, je dôležité vedieť ako skontrolovať zapaľovaciu cievku. Postupujte podľa nasledujúceho algoritmu (s použitím príkladu VAZ-2108-2109):
1. Pripravte si nástroje, ktoré budete potrebovať na dokončenie práce. Tu potrebujete tester (môžete použiť bežný multimeter, ktorý má režim ohmmetra), ako aj „osem“ kľúč (môže byť otvorený alebo kruhový).
2. Vykonajte prípravné práce. Predovšetkým skontrolujte jednotku bez toho, aby ste ju vybrali z vozidla. Ak to chcete urobiť, odstráňte „mínus“ zo zdroja energie, odstráňte vodič prichádzajúci z modulu, odpojte vodiče, ktoré sú pripojené ku svorkám cievky.
Na odskrutkovanie skrutiek použite "osem" kľúč. Zároveň si zapamätajte polohu vodičov, aby ste pri ich vrátení na miesto neurobili chybu.
Samotné overenie sa vykonáva v niekoľkých etapách:
1. Diagnostika prevádzkyschopnosti primárneho vinutia. Pripojte jednu multimetrovú sondu k výstupu „B“ a druhú k výstupu „K“ (toto je začiatok a koniec primárneho vinutia). Nastavte prepínač do režimu merania odporu (malo by to byť 0,4-0,5 Ohm).
2. Diagnostika prevádzkyschopnosti závitov sekundárneho vinutia. Ak chcete skontrolovať túto časť cievky, pripojte sondu multimetra k výstupu „B“ a druhú sondu ku svorke samotného vodiča. Merania by mali vykazovať odpor 4,5-5,5 kOhm.
3. Diagnostika celistvosti izolačného náteru. Pripojte jednu z testovacích sond k výstupu „B“ zariadenia a druhou sa dotknite vonkajšej časti. V tomto prípade by mal byť odpor asi 50 mOhm alebo viac. Ak zlyhala aspoň jedna z 3 kontrol, potom je potrebné vymeniť cievku.
Pri prevádzke zapaľovacej cievky musíte zvážiť niekoľko užitočných tipov, ktoré sa možno niekedy budú hodiť.
Nenechávajte zapaľovanie zapnuté dlhší čas (za predpokladu, že motor nebeží). Takéto prehliadnutie vedie k zníženiu životnosti cievky a jej rýchlemu rozpadu.
Vyčistite a diagnostikujte stav produktu. Skontrolujte kvalitu upevnenia vodičov. Venujte zvláštnu pozornosť drôtom s vysokým napätím. Okrem toho sa uistite, že sa do krytu alebo do vnútra zariadenia nedostane žiadna vlhkosť.
Nevyhadzujte káble preč zo zariadenia, keď je zapaľovanie aktívne. Ak je to potrebné, použite špeciálne rukavice.
Ako je zrejmé z článku, konštrukcia a prevádzka zapaľovacej cievky, ako aj jej údržba, by nemali spôsobovať problémy ani začínajúcemu automobilovému nadšencovi. Hlavnou vecou je venovať pozornosť svojmu autu, venovať pozornosť poruchám opísaným vyššie a okamžite skontrolovať, či zapaľovacia cievka nemá chyby.
Ak zistíte akékoľvek poruchy, snažte sa neodkladať výmenu jednotky. V opačnom prípade sa na ceste môžu vyskytnúť problémy so štartovaním motora.
Väčšina moderných benzínových motorov používa individuálne zapaľovacie systémy. Tento zapaľovací systém sa líši od klasického zapaľovania a od zapaľovacieho systému DIS tým, že každá sviečka v takomto systéme je obsluhovaná vlastnou (individuálnou) zapaľovacou cievkou. V závislosti od konštrukcie jadra sa jednotlivé zapaľovacie cievky delia na dva typy - kompaktné a tyčové.
Kompaktné (vľavo) a tyčové (vpravo) samostatné zapaľovacie cievky namontované priamo nad zapaľovacími sviečkami.
Konštrukčne môžu byť jednotlivé zapaľovacie cievky vyrobené ako samostatné prvky alebo kombinované do modulov dvoch, troch alebo štyroch zapaľovacích cievok v jednom module.
Zapaľovací modul pozostávajúci zo štyroch kompaktných samostatných zapaľovacích cievok. Modul je inštalovaný priamo nad zapaľovacími sviečkami.
Vo väčšine prípadov sú jednotlivé zapaľovacie cievky inštalované priamo nad zapaľovacími sviečkami. Existujú však motory, kde sú zapaľovacie cievky pripojené k zapaľovacím sviečkam cez vysokonapäťové vodiče.
Zapaľovacie moduly, pozostávajúce z dvoch samostatných zapaľovacích cievok pripojených k zapaľovacím sviečkam cez vysokonapäťové vodiče (v uvedenom príklade je každý valec motora vybavený dvoma zapaľovacími sviečkami, obsluhovanými vlastným modulom).
Samostatná zapaľovacia cievka generuje jednu zapaľovaciu iskru na pracovný cyklus motora. Preto je v jednotlivých zapaľovacích systémoch potrebná synchronizácia chodu cievok s polohou vačkového hriadeľa. Pri privedení napätia na primárne vinutie zapaľovacej cievky začne primárnym vinutím pretekať prúd, v dôsledku čoho sa zmení veľkosť magnetického toku v jadre cievky. Zmena veľkosti magnetického toku v jadre cievky vedie k vzniku napätia s kladnou polaritou na sekundárnom vinutí. Pretože rýchlosť nárastu prúdu v primárnom vinutí je relatívne malá, výsledné napätie na sekundárnom vinutí je relatívne malé a pohybuje sa v rozsahu 1…2 kV. Ale za určitých okolností môže byť táto hodnota napätia dostatočná na predčasný výskyt iskrového výboja medzi elektródami zapaľovacej sviečky a v dôsledku toho príliš skoré zapálenie pracovnej zmesi. Aby sa predišlo možnému poškodeniu motora predčasným výskytom iskrového výboja, musí sa zabrániť vzniku iskrového výboja medzi elektródami zapaľovacej sviečky pri privedení napätia na primárne vinutie zapaľovacej cievky. V jednotlivých zapaľovacích systémoch vzniku tohto výboja bráni EFU dióda zabudovaná v puzdre zapaľovacej cievky, zapojená sériovo do obvodu sekundárneho vinutia. V momente, keď sa uzavrie posledný stupeň zapaľovania, prúd v primárnom okruhu sa náhle preruší a magnetický tok sa rýchlo zníži. Táto rýchla zmena veľkosti magnetického toku vedie k vzniku vysokého napätia na sekundárnom vinutí zapaľovacej cievky (za určitých podmienok môže napätie na sekundárnom vinutí zapaľovacej cievky dosiahnuť 40...50 kV). Keď toto napätie dosiahne hodnotu, ktorá zabezpečí vznik iskry medzi elektródami zapaľovacej sviečky, dôjde k zapáleniu pracovnej zmesi stlačenej vo valci iskrovým výbojom medzi elektródami zapaľovacej sviečky.
Celkové rozmery jednotlivých zapaľovacích cievok sú relatívne malé, čo umožňuje výrobcom motorov ich umiestnenie priamo nad zapaľovacie sviečky. Ale kvôli ich malej veľkosti je spoľahlivosť cievok znížená. V dôsledku toho často zlyhávajú jednotlivé zapaľovacie cievky a predovšetkým izolácia sekundárneho vinutia. Poškodenie izolácie vinutia vedie k prerušeniu vysokého napätia vo vnútri cievky. Zapaľovacia cievka s takouto poruchou je zvyčajne schopná zapáliť pracovnú zmes vo valci, keď motor beží na nízkej záťaži a na voľnobeh. Ale pri veľkom zaťažení motora iskrenie prestane a valec obsluhovaný takouto cievkou prestane fungovať. Táto porucha môže byť identifikovaná napäťovým oscilogramom v primárnom alebo sekundárnom okruhu cievky. Znakom medzizávitového porušenia izolácie cievky je absencia tlmených kmitov na konci horenia iskry na signálovom oscilograme.
Každá zapaľovacia sviečka motora vybaveného individuálnym zapaľovacím systémom je obsluhovaná vlastnou zapaľovacou cievkou a vlastným spínačom. Z tohto dôvodu sa diagnostika jednotlivých zapaľovacích systémov vykonáva postupne - zapaľovacie systémy každého valca sú diagnostikované jeden po druhom, jeden po druhom, ako samostatné zapaľovacie systémy (po dokončení diagnostiky jednej zapaľovacej cievky diagnostik pristúpi k diagnostike ďalšia zapaľovacia cievka atď.). Hlavné kontrolované parametre pri vykonávaní diagnostiky jednotlivého zapaľovania sú:
Nižšie sú uvedené jednotlivé schémy zapaľovania. Diagramy znázorňujú body pripojenia osciloskopickej sondy a vysokonapäťových snímačov k diagnostikovanej cievke na diagnostiku systému pomocou napäťových oscilogramov v primárnom a sekundárnom obvode cievky.
Schéma individuálneho zapaľovacieho systému s externým výkonovým stupňom na ovládanie primárneho vinutia cievky (schéma je znázornená pre jeden valec).
Výkonový stupeň na ovládanie primárneho vinutia cievky (spínača) môže byť zabudovaný do krytu samostatnej zapaľovacej cievky.
Schéma individuálneho zapaľovacieho systému s výkonovým stupňom na ovládanie primárneho vinutia zabudovaného v cievke (schéma je znázornená pre jeden valec).
Pre diagnostiku jednotlivej zapaľovacej cievky na základe primárneho napätia je potrebné pomocou osciloskopickej sondy zobraziť napäťový oscilogram na riadiacej svorke primárneho vinutia cievky.
Osciloskopická sonda.
Na zaznamenanie napäťového oscilogramu na riadiacej svorke primárneho vinutia musí byť sonda osciloskopu pripojená k analógovému vstupu č. 5 USB Autoscope II, čierna krokosvorka musí byť pripojená k zemi na motore a sonda musí byť pripojený paralelne k riadiacej svorke primárneho vinutia zapaľovacej cievky.
Pripojenie osciloskopovej sondy na riadiacu svorku primárneho vinutia individuálnej zapaľovacej cievky.
Ďalej musíte spustiť diagnostiku motora. V okne programu "USB Oscilloscope" musíte vybrať "Manage => Load user settings => => Ignition => Ignition_Primary". Teraz sa v okne programu zobrazí oscilogram napätia na primárnom vinutí diagnostikovanej zapaľovacej cievky.
v dobrom funkčnom stave samostatná zapaľovacia cievka.
Oscilogram napätia na riadiacej svorke primárneho vinutia chybný samostatná zapaľovacia cievka. Znakom poruchy je absencia tlmených kmitov po skončení horenia iskry medzi elektródami zapaľovacej sviečky (oblasť označená symbolom „4“).
Niektoré typy jednotlivých zapaľovacích cievok majú zabudovaný výkonový stupeň, ktorý riadi primárne vinutie cievky. Riadiaca svorka primárneho vinutia takýchto zapaľovacích cievok je umiestnená vo vnútri tela cievky a je neprístupná pre pripojenie sondy osciloskopu k nej. To znemožňuje diagnostiku takejto individuálnej zapaľovacej cievky na základe primárneho napätia. V tomto prípade je zapaľovacia cievka diagnostikovaná pomocou sekundárneho napätia pomocou univerzálneho upínacieho kapacitného snímača "Cx Universal" alebo univerzálneho upínacieho indukčného snímača "Lx Universal".
Pri diagnostike zapaľovacích systémov pomocou sekundárneho napätia sa používa kapacitný snímač. Ak nie je možné použiť kapacitný snímač, použije sa indukčný snímač. Výhodnejšie je použitie kapacitného snímača, pretože signál získaný s jeho pomocou presnejšie opakuje tvar napäťového oscilogramu v sekundárnom okruhu diagnostikovaného zapaľovacieho systému.
Univerzálny kliešťový kapacitný snímač "Cx Universal" sa používa ako kapacitný snímač na diagnostiku individuálnej zapaľovacej cievky na základe sekundárneho napätia.
Univerzálny upínací kapacitný snímač "Cx Universal".
Príjem signálu pomocou kapacitného snímača je možný len vtedy, ak elektrické pole vytvorené sekundárnym vinutím zapaľovacej cievky nie je konštrukčne tienené. Takéto zapaľovacie cievky sú niektoré kompaktné samostatné zapaľovacie cievky bez zabudovaného výkonového stupňa na ovládanie primárneho vinutia.
Tyčové jednotlivé zapaľovacie cievky.
Zapaľovací modul pozostávajúci zo štyroch samostatných zapaľovacích cievok na báze tyče.
Na diagnostiku individuálnej zapaľovacej cievky na základe sekundárneho napätia pomocou univerzálneho upínacieho indukčného snímača „Lx Universal“ musí byť konektor snímača pripojený k vstupu „Ignition“ umiestnenému na zadnom paneli USB Autoscope II. Konektor sondy osciloskopu je potrebné pripojiť k vstupu „Sync“ senzora „Lx Universal“ a pripojiť čiernu krokosvorku sondy na kostru motora. Ďalej musíte spustiť diagnostiku motora. V okne programu "USB Oscilloscope" zvoľte "Control => Load user settings => => Ignition => Lx_Universal" pre cievky bez vstavaného prepínača alebo "Manage => Load user settings => => Ignition => Lx_Universal+ " pre cievky so vstavaným spínačom. Sonda osciloskopu musí byť pripojená paralelne k riadiacej/signálnej svorke zapaľovacej cievky. Ihneď po pripojení sondy osciloskopu k riadiacej/signálnej svorke zapaľovacej cievky sa v okne programu USB Osciloskop zobrazia synchronizačné impulzy. Ak je sonda osciloskopu omylom pripojená na inú svorku zapaľovacej cievky (+12V, zem), synchronizačné impulzy sa v okne programu nezobrazia. Po správnom pripojení sondy osciloskopu by sa mal k diagnostikovanej zapaľovacej cievke priviesť univerzálny upínací indukčný snímač „Lx Universal“.
Diagnostika tyčovej samostatnej zapaľovacej cievky na základe sekundárneho napätia pomocou indukčného snímača "Lx Universal".
Diagnostika kompaktnej samostatnej zapaľovacej cievky na základe sekundárneho napätia pomocou indukčného snímača "Lx Universal" (v tomto prípade sú štyri kompaktné samostatné zapaľovacie cievky spojené do jedného zapaľovacieho modulu).
Vo vzťahu k jadru diagnostikovanej zapaľovacej cievky by ste mali zvoliť také usporiadanie indukčného snímača "Lx Universal", v ktorom sa v okne programu "USB Osciloskop" zobrazí oscilogram napätia v sekundárnom obvode diagnostikovanej zapaľovacej cievky.
Oscilogram vysokonapäťového impulzu použiteľnej tyčovej individuálnej zapaľovacej cievky získaný pomocou univerzálneho upínacieho indukčného snímača "Lx Universal".
Oscilogram vysokonapäťového impulzu chybnej tyčovej individuálnej zapaľovacej cievky získaný pomocou univerzálneho upínacieho indukčného snímača "Lx Universal". Znakom poruchy je absencia tlmených oscilácií na konci iskry medzi elektródami zapaľovacej sviečky (oblasť označená symbolom „4“).
Oscilogram vysokonapäťového impulzu chybnej tyčovej individuálnej zapaľovacej cievky získaný pomocou univerzálneho upínacieho indukčného snímača "Lx Universal". Znakom poruchy je absencia tlmených kmitov na konci horenia iskry medzi elektródami zapaľovacej sviečky a veľmi krátky čas horenia iskry.
Zapaľovanie zmesi paliva a vzduchu v spaľovacej komore benzínového motora sa uskutočňuje pomocou iskry, ktorá preskočí medzi elektródami zapaľovacej sviečky. Elektrický impulz potrebný na vytvorenie iskry sa vytvára pomocou pomerne jednoduchého zariadenia - zapaľovacej cievky. O tomto komponente zapaľovacieho systému sa bude diskutovať v tomto článku.
Zapaľovanie zmesi paliva a vzduchu v spaľovacej komore benzínového motora sa uskutočňuje pomocou elektrickej iskry generovanej zapaľovacou sviečkou. Je však dosť ťažké vytvoriť iskru dostatočnej sily, pretože benzín zmiešaný so vzduchom je dobré dielektrikum a nie je ľahké v ňom vzniknúť čo i len krátkemu iskreniu. Problém je možné vyriešiť iba aplikáciou silného elektrického impulzu s napätím desiatok tisíc voltov na zapaľovaciu sviečku. Kde môžete získať takéto napätie v aute, čo i len na krátky zlomok sekundy?
Tento problém je vyriešený pomocou špeciálneho zariadenia - zapaľovacej cievky alebo cievky. Zapaľovacia cievka je komponent zapaľovacieho systému vozidla, ktorý premieňa nízkonapäťový jednosmerný prúd (6, 12 alebo 24 voltov v závislosti od typu vozidla) z batérie alebo alternátora na krátky elektrický impulz až do 35 000 voltov. Impulz z cievky sa privádza do zapaľovacej sviečky, v jej iskrisku sa objaví iskra, čím sa dosiahne cieľ - zapálenie zmesi paliva a vzduchu.
Dnes sa zapaľovacie cievky používajú takmer vo všetkých autách s benzínovými motormi alebo motormi poháňanými plynom. Navijaky sa s rovnakým úspechom používajú ako v zapaľovacích systémoch tradičných obvodov (kontaktné s distribútorom, bezkontaktné s tyristormi), tak aj v moderných elektronických zapaľovacích systémoch. Pretože neexistuje jednoduchší, spoľahlivejší a efektívnejší spôsob vytvorenia vysokonapäťového elektrického impulzu.
Cievka má pomerne jednoduchú štruktúru. Má dve valcové vinutia: primárne, obsahujúce 100-150 závitov drôtu s veľkým prierezom, a sekundárne, obsahujúce niekoľko tisíc závitov (až 30 000) drôtu s malým prierezom. Okrem toho sú závity primárneho vinutia umiestnené na vrchu závitov sekundárneho vinutia. Vo vnútri vinutia je kovové jadro.
Celá táto konštrukcia je umiestnená vo valcovom dielektrickom puzdre, kryt puzdra je neodnímateľný a vnútorný objem je zvyčajne naplnený transformátorovým olejom (zabezpečuje chladenie cievok počas prevádzky). Na kryte je niekoľko kontaktov (zvyčajne tri): centrálna svorka, z ktorej je odstránené vysoké napätie, a dve bočné svorky, do ktorých je privádzaný nízkonapäťový prúd.
Činnosť zapaľovacej cievky je založená na fenoméne elektromagnetickej indukcie. Cievka je v podstate stupňovitý transformátor, ktorého primárne vinutie je napájané nízkonapäťovým prúdom a sekundárne vinutie je odstránené vysokonapäťovým prúdom. Ale v cievke sa na rozdiel od konvenčných transformátorov premieňajú krátke impulzy elektrického prúdu, a preto sa na výstupe získavajú aj elektrické impulzy.
Ako však viete, transformátor môže pracovať iba so striedavým prúdom, zatiaľ čo autá používajú jednosmerný prúd. Okrem toho cez primárne vinutie cievky preteká jednosmerný prúd, čo znamená, že v sekundárnom vinutí nemôže vzniknúť žiadny prúd. Je tu rozpor? V skutočnosti je všetko jednoduché: zapaľovacia cievka funguje v spojení s prerušovačom - zariadením, ktoré poskytuje pulzáciu jednosmerného prúdu a dodáva do primárneho vinutia pomerne krátke elektrické impulzy. Impulz prechádzajúci cez primárne vinutie tiež vybudí impulz v sekundárnom vinutí v dôsledku elektromagnetickej indukcie. Okrem toho špičkové napätie elektrického impulzu v sekundárnom vinutí bude toľkokrát väčšie ako napätie v primárnom vinutí, koľko závitov je v sekundárnom vinutí vzhľadom na primárne vinutie.
Je dôležité poznamenať, že konverzia prúdu nastáva presne v okamihu, keď sa istič otvorí, to znamená v okamihu, keď je primárne vinutie cievky odpojené od batérie alebo generátora. Napätie v tomto momente neklesá okamžite, ale po určitú (veľmi krátku) dobu a počas tejto doby sa v sekundárnom vinutí indukuje vysokonapäťový prúd v dôsledku zmeny prúdu v primárnom vinutí - toto impulz sa dodáva do zapaľovacej sviečky.
Pretože zákon zachovania funguje v cievke, prúdový výkon v sekundárnom vinutí je takmer rovnaký (v skutočnosti o niečo menší) ako aktuálny výkon v primárnom vinutí. To znamená, že elektrický impulz na výstupe má vysoké napätie, ale nízky prúd a v primárnom vinutí je všetko presne naopak. Preto je primárne vinutie vyrobené z drôtu s veľkým prierezom (pretože ním tečú prúdy desiatky ampérov) a sekundárne vinutie je vyrobené z veľmi tenkého drôtu (prúdy v sekundárnom vinutí nepresahujú niekoľko mikroampérov). ).
Zapaľovacie cievky majú často dodatočný odpor (rezistor) zapojený do série s primárnym vinutím. Tento odpor je vyrobený zo zliatiny, ktorej elektrický odpor sa mení v závislosti od teploty: pri zahrievaní sa odpor zvyšuje, pri ochladzovaní klesá. Na ochranu cievky pri nízkych otáčkach motora je potrebný dodatočný odpor.
Faktom je, že pri nízkych rýchlostiach prechádza jednosmerný prúd cez primárne vinutie cievky pomerne dlho, čo vedie k zvýšenému zahrievaniu drôtu a negatívne ovplyvňuje jadro. Preto sa pri nízkych rýchlostiach rezistor zahrieva, jeho odpor sa zvyšuje, čo vedie k zníženiu prúdu v primárnom vinutí - to zabraňuje prehriatiu. Keď sa otáčky zvyšujú, teplota klesá, odpor odporu klesá a primárnym vinutím preteká vyšší prúd. Keď motor naštartuje, odpor sa obíde (to znamená, že sa uzavrie drôtom) a neovplyvní systém zapaľovania.
Všetky zapaľovacie cievky sú navrhnuté rovnakým spôsobom, existuje však niekoľko schém na zahrnutie cievok do zapaľovacieho systému a cievky použité v každej schéme majú svoje vlastné charakteristiky. Celkovo existujú tri typy zapaľovacích cievok:
generál;
- jednotlivec;
- Dual (dvojpólový alebo dvojiskrový) a jeho variantom je štvorpólová cievka.
Spoločná zapaľovacia cievka. Toto je najjednoduchšia a historicky prvá možnosť. Pri tejto schéme je v aute iba jedna zapaľovacia cievka, ktoré vytvára vysokonapäťové impulzy, ktoré sú distribuované cez zapaľovacie sviečky pomocou rozdeľovača alebo iného distribučného zariadenia. Tento obvod je široko používaný v kontaktných, bezkontaktných a elektronických zapaľovacích systémoch.
Samostatná zapaľovacia cievka. Ide o modernú možnosť, ktorá sa čoraz viac využíva. V tejto schéme má každá zapaľovacia sviečka vlastnú cievku, čím sa dosiahne najlepšia koordinácia časovania ventilov a zapaľovania horľavej zmesi. Jednotlivé cievky sú konštrukčne odlišné od bežných, ale princíp ich činnosti je rovnaký. Tieto cievky sa používajú v systéme elektronického zapaľovania. Tieto cievky sa často označujú ako cievky typu ceruzky (COP).
Dvojité (dvojiskrové) zapaľovacie cievky. Ako už názov napovedá, tieto cievky sú dvojité, umožňujú vám dostať dve iskry v dvoch valcoch naraz. Tieto cievky sa niekedy používajú v dvojtaktných motocyklových a dvojvalcových motoroch, toto riešenie vám umožňuje zbaviť sa rozdeľovača a výrazne zjednodušiť systém zapaľovania. Existuje variant dvojitej cievky - štvornásobok, umožňuje vám získať štyri iskry naraz. V zapaľovacích systémoch s dvojitými (a štvornásobnými) cievkami sa iskry tvoria synchrónne v oboch valcoch, ale k zapáleniu horľavej zmesi dochádza iba v jednom z nich, pretože druhý je v tejto chvíli na BDC a tam sa jednoducho nemá čo zapáliť. .
Cievka je jednou z hlavných súčastí zapaľovacieho systému, takže jej porucha okamžite ovplyvňuje činnosť motora. Najčastejšie sa porucha cievky prejavuje takto:
V motoroch so spoločnou cievkou - ťažké štartovanie motora, nestabilná prevádzka motora (zlyhanie);
- V motoroch s jednotlivými cievkami - „trojitý“ motor, vynechávanie zapaľovania v ktoromkoľvek z valcov;
- V motoroch s dvojitými cievkami - „trojité“, vynecháva zážih v dvoch valcoch pracujúcich z jednej cievky naraz.
V moderných motoroch vybavených systémom vlastnej diagnostiky sa v prípade poruchy zapaľovacej cievky na prístrojovej doske rozsvieti kontrolka „Skontrolovať motor“. V tomto prípade môže skener ľahko určiť chybový kód a zistiť, ktorá cievka zlyhala.
Tieto znaky však môžu naznačovať poruchu akýchkoľvek iných komponentov zapaľovacieho systému, palivového systému a skupiny valec-piest. Vynechávanie zapaľovania sa môže vyskytnúť najmä v dôsledku chybných sviečok, vysokonapäťových káblov a rozdeľovača, ako aj v dôsledku nedostatku požadovaného stupňa kompresie vo valci. Pri vstrekovacích motoroch môžu vzniknúť problémy v dôsledku znečistenia alebo zlyhania vstrekovačov paliva.
Ak sa teda vyskytnú problémy v motore, je potrebné diagnostikovať zapaľovacie cievky. V prípade motorov, ktoré nie sú vybavené systémom vlastnej diagnostiky, môžete vykonať niekoľko jednoduchých krokov:
Na identifikáciu chybnej cievky pri bežiacom motore striedavo odpájajte vysokonapäťové vodiče od zapaľovacích sviečok. Ak po odstránení uzáveru zo zapaľovacej sviečky začne motor pracovať horšie, potom cievka tejto sviečky funguje správne, ale ak sa po odstránení uzáveru nezmení chod motora, problém je v cievke táto zapaľovacia sviečka;
- Skontrolujte odpor vinutia cievky. V pracovnej cievke je odpor primárneho vinutia v rozmedzí 3-3,5 Ohm, sekundárne vinutie je v rozmedzí 5-9 kOhm. Príliš nízky odpor vinutia, najmä sekundárneho, naznačuje skrat vo vnútri cievky. Má zmysel skontrolovať odpor všetkých cievok, je to najjednoduchší spôsob, ako identifikovať chybnú cievku;
- Skontrolujte zapaľovaciu sviečku a vysokonapäťový vodič, aby ste sa uistili, že problém spočíva v zapaľovacej cievke.
Chybná zapaľovacia cievka sa musí vymeniť, pretože dlhodobá prevádzka motora s takouto cievkou je spojená s rôznymi problémami vrátane zvýšenej spotreby paliva, zvýšených vibrácií a dokonca aj poškodenia katalyzátora. Výmena cievky vo väčšine motorov, najmä na ruských automobiloch, nie je náročná a pre motoristu nebude náročná.
