Как устроена катушка зажигания автомобиля

Содержание

Как устроена катушка зажигания автомобиля

Что из себя представляет катушка зажигания автомобиля

Чтобы обеспечить воспламенение горючей смеси в цилиндрах бензиновой силовой установки, используется внешний источник — электрическая искра, проскакивающая между электродами свечи накаливания. Но между этими электродами имеется определенный зазор, который электрическое напряжение должно пробить. Потому на свечу должно подаваться напряжение большого значения, составляющего десятки тысяч вольт.

Классическая катушка зажигания

Естественно, бортовая сеть авто не то что не рассчитана, она даже не способна выдать такое напряжение, поскольку не существует портативного источника питания с такими выходными параметрами.

Данная проблема была решена путем включения в систему зажигания специальной катушки, генерирующей высокое напряжение. По сути, данный элемент – устройство преобразующее напряжение низкого значения (6-12 В) в большие значения (до 35 000 В).

Это и является основной функцией данного элемента – генерация импульса высокого вольтажа, подающегося на свечи накаливания.

Достигается генерация напряжения значительных показаний конструкцией самой катушки. Состоит она из двух видов обмоток.

Конструкция катушки зажигания

Устройство катушки зажигания

Первичная обмотка, она же низковольтная, принимает напряжение, подающееся от аккумулятора или генератора. Она состоит из витков проволоки крупного сечения, изготовленной из меди. Из-за этого количество витков данной обмотки незначительное – до 150 витков. Чтобы предупредить возможные скачки напряжения и возникновение короткого замыкания, данная проволока сверху покрыта изоляционным слоем. Концы этой обмотки выведены на крышку катушки, к ним и подсоединяется проводка с напряжением в 12 В.

Вторичная обмотка помещена внутри первичной. Она состоит из проволоки мелкого сечения, что обеспечивает большое количество витков – до 30000. Один из концов данной обмотки соединен с минусовым выводом первой обмотки. Второй вывод, являющийся положительным, подсоединен к центральному выводу катушки. От этого вывода высокое напряжение подается дальше.

Принцип работы катушки зажигания

Принцип работы катушки таков: напряжение, подающееся от источника питания, проходит по виткам первичной обмотки, из-за чего образуется магнитное поле, которое воздействует на вторичную обмотку. Благодаря этому полю в ней формируется импульс напряжения высокого значения. На это значение сказывается большое количество витков данной обмотки, поскольку индукция магнитного поля первой обмотки умножается на количество витков вторичной обмотки. Отсюда и высокое выходное напряжение.

Чтобы увеличить магнитное поле внутри катушки, тем самым обеспечив более высокое выходное напряжение, внутрь катушки помещен железный сердечник.

Видео: Индивидуальная катушка зажигания ВАЗ

Поскольку во время работы катушки возможен токовый нагрев обмоток, для охлаждения используется трансформаторное масло, которым заполняется полость корпуса. Крышка ее прилегает к корпусу герметично, поэтому катушка является неразборной. В случае неисправности ремонту она так же не подлежит.

Входное и выходное напряжение катушки не являются главными характеристиками, при помощи которой можно проверить исправность ее. Проверку работоспособности катушки производят по сопротивлению ее витком. При этом у каждой из катушек сопротивление может быть разным. К примеру, катушка может обладать сопротивлением первой обмотки на уровне 3,0 Ом, а вторичной – 7000-9000 Ом. Отклонение при замере от данных значений будет указывать на неисправность катушки. А поскольку она неремонтируемая, то она попросту заменяется.

Выше была описана конструкция катушки общего типа. Устанавливается она на все автомобили имеющие батарейную, бесконтактную и электронную систему зажигания, и оснащаются распределителем, который импульс от катушки направляет на нужный цилиндр.

Двухвыводная катушка

Существует еще два типа катушек – двухвыводные и индивидуальные. Двухвыводные катушки применяются в электронных системах с прямой подачей искры на свечу.

Двухвыводная катушка. Очень часто применяется на мотоциклах с электронной системой зажигания. Особенностью является наличие двух высоковольтных выводов. Они могут синхронно получать искру от двух цилиндров.

Внутренняя конструкция ее практически не отличается от катушки общего типа. Но выводов для подачи импульса у такой катушки – два. То есть, при работе катушки импульс подается сразу на две свечи. Поскольку при работе силовой установки одновременно конец такта сжатия в двух цилиндрах не может быть, а только в одном цилиндре, то во втором искровой разряд, который проскочит между электродами свечи не будет нести никакой полезной функции – холостая искра. Но при дальнейшей работе мотора ситуация поменяется – во втором цилиндре будет конец такта сжатия и искра необходима, а в первом цилиндре она будет холостой.

Двухвыводная катушка может иметь разные способы подключения к свечам накаливания. Один из способов – подача импульсов посредством двух проводов высокого напряжения. Второй – использование одного наконечника и одного провода высокого напряжения.

Такая катушка позволяет обойтись без распределителя, но подавать искру она может только на два цилиндра. А обычно у авто используется по 4 цилиндра. Для таких авто используется четырехвыводная катушка, которая сама по себе представляет две двухвыводные катушки, объединенные в один блок.

Индивидуальная катушка зажигания

В зависимости от устройства сердечника, индивидуальные катушки зажигания делятся на два типа – компактные, и стержневыеКомпактная (слева) и стержневая (справа) индивидуальные катушки зажигания, устанавливаемые непосредственно над свечами зажигания.

Последний тип используемых на авто катушек – индивидуальные. Такие катушки работают только с одной свечей, но при их использовании из передающей искру цепи исключен один из элементов – провода высокого напряжения, поскольку катушка размещается непосредственно на свече.

Она имеет несколько иную конструкцию, но при этом принцип работы остался неизменным.

Устройство индивидуальной катушки зажигания

В ней имеется два сердечника. Поверх внутреннего располагаются две обмотки. Но в этой катушке вторичная обмотка располагается поверх первичной. Внешний сердечник располагается поверх обмоток.

Выходы вторичной обмотки подсоединены к наконечнику, который одевается на свечу. Этот наконечник состоит из стержня, рассчитанного на работу с высоким напряжением, пружины и изолятора.

Чтобы предохранить обмотки от значительных нагрузок, ко вторичной подсоединен диод, рассчитанный на работу со значительным напряжением.

Такая конструкция катушки очень компактна, что дает возможность использовать по одному элементу на каждый цилиндр. А отсутствие ряда других элементов, использующихся в системах, которые оснащаются первыми двумя типами катушек позволяет значительно снизить потери напряжения в цепи.

Это и все выпускающиеся на данный момент катушки зажигания, которыми оснащаются автомобили.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка.

Как проверить катушку зажигания (бобину) на автомобиле

Для бензинового ДВС система зажигания является одной из определяющих, хотя в машине сложно выделить какой-то главный узел. Без мотора не поедешь, но и без колеса это тоже невозможно.

Катушка зажигания создает высокое напряжение, без которого невозможно образование искры и воспламенение топливо-воздушной смеси в цилиндрах бензинового двигателя.

Коротко о зажигании

Чтобы понять зачем в автомобиле бобина (это народное название), и какое участие она принимает в обеспечении движения, надо хотя бы обобщенно понять устройство систем зажигания.

Про все виды систем зажигания

Упрощенная схема работы бобины приведена ниже.

Плюсовой вывод катушки подключен к положительной клемме аккумулятора, а другим выводом она соединяется с распределителем напряжения. Такая схема подключения является классической и широко применяется на машинах семейства ВАЗ. Для полноты картины необходимо сделать ряд уточнений:

Распределитель напряжения является неким диспетчером, подающим напряжение на тот цилиндр, в котором произошла фаза сжатия и должны воспламениться пары бензина.
Работой катушки зажигания управляет коммутатор напряжения, его исполнение может быть механическим или электронным (бесконтактным).

Механические устройства использовались в старых автомобилях: на ВАЗ 2106 и подобных, но сейчас они практически полностью вытеснены электронными.

Устройство и работа бобины

Современная бобина является упрощенной версией индукционной катушки Румкорфа. Она была названа в честь изобретателя немецкого происхождения – Генриха Румкорфа, который первым запатентовал в 1851 году устройство, преобразовывающее постоянное низкое напряжение в переменное высокое.

Чтобы понять принцип работы, нужно знать устройство катушки зажигания и основы радиоэлектроники.

Это традиционная, общая катушка зажигания ВАЗ, применяемая в течение длительного времени и на многих других автомобилях. Фактически это импульсный высоковольтный трансформатор. На сердечнике, предназначенном для усиления магнитного поля, тонким проводом намотана вторичная обмотка, она может содержать до тридцати тысяч витков провода.

Поверх вторичной обмотки находится первичная из более толстой проволоки и с меньшим количеством витков (100-300).

Обмотки с одних концов соединены между собой, второй конец первичной подсоединяется к аккумуляторы, вторичная обмотка свободным концом подключена к распределителю напряжения. Общей точкой обмотки катушки подключены к коммутатору напряжения. Всю эту конструкцию закрывает защитный корпус.

Через «первичку» в исходном состоянии протекает постоянный ток. Когда нужно образовать искру, цепь разрывается коммутатором или трамблером. Это приводит к образованию высокого напряжения во вторичной обмотке. Напряжение поступает на свечу нужного цилиндра, где и образуется искра, вызывающая сгорание топливной смеси. Для соединения свечей с распределителем использовались высоковольтные провода.

Конструкция с одним выводом не является единственно возможной, существуют и другие варианты.

Двухискровые. Сдвоенная система применяется для цилиндров, которые работают в одной фазе. Предположим, в первом цилиндре происходит сжатие и искра нужна для воспламенения, а в четвертом фаза продувки и там образуется холостая искра.
Трехискровые. Принцип работы как у двухвыводной, только используются подобные на 6 цилиндровых двигателях.
Индивидуальные. Каждая свеча оснащена собственной катушкой зажигания. В данном случае обмотки поменяны местами — первичная находится под вторичной.

Как проверить катушку зажигания

Основной параметр, по которому определяется работоспособность бобины, является сопротивление обмоток. Существуют усредненные показатели, говорящие о ее исправности. Хотя не всегда отклонения от нормы являются показателем неисправности.

С помощью мультиметра

С помощью мультиметра можно проверить катушку зажигания по 3 параметрам:

сопротивление первичной обмотки;
сопротивление вторичной обмотки;
наличие короткого замыкания (пробой изоляции).

Следует учесть, что таким образом можно проверить только индивидуальную катушку зажигания. Сдвоенные устроены иначе, и необходимо знать схему вывода «первички» и «вторички».

Первичную обмотку проверяем присоединив щупы к контактам Б и К.

Тип катушки Сопротивление, Ом

ВАЗ 2106 (контактная система)	3,07-3,5
27.3705 (бесконтактная, М, Р)	0,45± 0,05
3122.3705 (С, З)	0,43± 0,04
8352.12 (М, Р)	0,42± 0,05
027.3705 (М, Р)	0,43± 0,04
27.3707-01 (М, Р)	0,42± 0,05
АТЕ1721 (М, Р)	0,43± 0,05
М – маслозаполненная
С – сухая
Р – разомкнутый магнитопровод
З – замкнутый магнитопровод

Измеряя «вторичку» подключаем один щуп к контакту Б, а второй к высоковольтному выводу.

Тип катушки Сопротивление, КОм

ВАЗ 2106 (контактная система)	5,4-9,2
27.3705 (бесконтактная, М, Р)	5±1
3122.3705 (С, З)	4,08±0,4
8352.12 (М, Р)	5±1
027.3705 (М, Р)	5±1
27.3707-01 (М, Р)	5±1
АТЕ1721 (М, Р)	5±1

Изоляцию замеряют через клемму Б и корпус катушки. Показания прибора должен быть не ниже 50 Мом.

Далеко не всегда у просто автолюбителя под рукой имеется мультиметр и опыт его использования, в дальней дороге проверка катушки зажигания указанным способом также недоступна.

Другие способы

Еще одним способом, особенно актуальным для старых автомобилей, в том числе и ВАЗах, будет проверка искры. Для этого центральный высоковольтный провод помещается на расстояние 5-7 мм от корпуса двигателя. Если при попытках завести машину проскакивает синяя или ярко-фиолетовая искра — бобина работает нормально. Если цвет искры более светлый, желтый, или она отсутствует вовсе, это может служить подтверждением ее поломки, либо неисправности провода.

Есть простой способ проверить систему с индивидуальными катушками. Если двигатель троит, нужно просто поочередно отсоединять питание катушек на заведенном двигателе. Отключили разъем и звук работы поменялся (машина задвоила) – катушка в порядке. Звук остался прежним – искра на свечу в этом цилиндре не поступает.

Правда проблема может быть и в самой свече, поэтому для чистоты эксперимента следует поменять местами свечу из этого цилиндра с любой другой.

Подключение катушки зажигания

Если при демонтаже вы не запомнили и не отметили какой провод к какой клемме шел, схема подключения катушки зажигания следующая. На клемму со знаком + или буквой Б (батарея) подается питание от аккумулятора, на букву К подключается коммутатор. Цвета проводов в автомобилях могут отличаться, поэтому проще всего отследить какой куда идет.

Правильность подсоединения важна, и в случае нарушения полярности можно испортить саму бобину, трамблер, коммутатор.

Вывод

Одним из важных узлов в автомобиле является бобина, создающая высокое напряжение для образования искры. Если в работе двигателя появляются провалы, он начинает троить и просто нестабильно работать – причиной может быть в ней. Поэтому важно знать, как проверить катушку зажигания правильно, а при необходимости и дедовским методом, в полевых условиях.

Принцип работы катушки зажигания

Катушка зажигания или по-народному «бобина» – составляющая конструкции зажигания. Она преобразует малую частоту напряжения, идущую от АКБ или генератора автомобиля, в высокую. Первостепенная роль катушки зажигания – генерирование электроимпульса на свече.

Строение

Катушка зажигания по своей сути есть автомобильный трансформатор. Устройство катушки зажигания заключено в двухслойной обмотке кабелями с изоляцией каждого слоя. Первый слой обмотки обладает сравнительно маленькой численностью витков (от 100 до 150) толстого кабеля из меди, предусмотренного на импульсы с маленьким напряжением (в относительно новых машинах – 12 вольт, а в старых – 6). Второй слой обмотки катушки зажигания находится под начальной обмоткой, которая создана из проводов малого сечения с крупным числом витков — от 15 до 30 тысяч, благодаря которым возникает наивысшее импульсное напряжение с высоким коэффициентом.

В центре катушки зажигания размещается сердечник из железа, повышающий магнитное поле обмоток. Вся конструкция закрыта в каркас со специальной крышкой, обеспечивающей изоляцию. Внутренности механизма наполнены трансформаторным маслом, чтобы не допускать токовый нагрев.

На старых транспортных средствах катушки делались с не замыкающимся магнитным кабелем, в то время как современные автомобили – с замыкающимся.

Функционирование

Принцип работы катушки зажигания заключается в передаче необходимого импульса тока трамблеру (распределителю) посредством высоковольтного кабеля, от которого по тем же высоковольтным проводам напряжение равномерно направляется к отдельной свече зажигания. Далее на электродах образуется искра, воспламеняющая топливо.

Схема действия 2-х искрового устройства

Сквозь первый слой обмотки проходит постоянный импульс напряжения. В миг, когда поршень достигает верхней мертвой отметки, на первой обмотке размыкаются контакты прерывателя и напряжение подается второй обмотке. В последующем, по центральной клемме импульс передается на распределитель, а после – на свечи.

Сегодня активное применение имеют выносные катушки зажигания для отдельной свечи (сколько цилиндров, столько же и трансформаторов).

Индивидуальная тип катушки

Индивидуальная катушка зажигания нашла свое применение в электросхеме прямого зажигания. Аналогично обычному трансформатору автомобиля, она включает в себя первый и второй слой обмотки. Однако существует одно главное отличие – первый слой обмотки теперь размещен на месте второго, а второй – на месте первого (а не наоборот, как в стандартной схеме). В центре первичной обмотки стоит внутренний сердечник, а внешний, соответственно, на поверхности вторичной.

Такая конструкция может обладать электро элементами воспламенителя. Ток из второй обмотки по прямой передается свече посредством наконечника, состоящего из стержня высокого тока, пружины и материала изоляции. Стремительное отсечение напряжения во второй обмотке выполняется диодом высокого импульса тока.

Дополнительный резистор

Зачастую параллельно работе первой обмотки, запускается добавочное сопротивление, которое считается дополнительным резистором.

При пониженных оборотах силового агрегата, контакты прерывателя длительное время замкнуты, поэтому по обмотке протекает излишнее количество тока, нагревающего трансформатор. На стальной спирали резистора, в процессе нагревания стремительно повышается температурный показатель электро сопротивления. Во время прохождения излишнего тока внутри катушки, сопротивление спирали резистора соответственно становится сильнее и напряжение автоматически регулируется.

При повышенных оборотах контакты почти всегда разомкнуты, отсутствует избыточный ток, резистор незначительно нагревается, следовательно, добавочное сопротивление уменьшается.

В момент запуска мотора добавочное сопротивление присоединяется к участку электромагнитной цепи контактами реле стартера, таким образом, увеличивается энергия искры.

В некоторых, особенно в советских, автомобилях, чтобы запустить двигатель при разряженной аккумуляторной батарее, необходимо принудительно шунтировать (или попросту говоря, замкнуть) резистор проводящей ток проволокой.

Неисправности

Катушка зажигания – это деталь с продолжительным сроком функционирования. Несмотря на это, все же существует вероятность утрачивания токопроводящих характеристик и выхода из строя данного устройства.

Чем больше времени эксплуатируется трансформатор, тем выше риск появления короткого замыкания в нем и как следствие перегрева всей детали.
Продолжительная эксплуатация при температуре более 150 приводит к неремонтоспособному состоянию катушки зажигания.
В случае, если аккумулятор не дает нужного питания, это также провоцирует неправильную работу трансформатора. Так как для полноценной работоспособности ей требуется электричество (минимальный коэффициент нужного напряжения должен быть не меньше 11,5 В).
Поврежденный провод системы зажигания тоже может быть причиной нарушения рабочего процесса катушки зажигания.
Часто механизм не генерирует напряжение из-за дефекта в изоляции. Такая неприятность может произойти, если через изношенные уплотнения в трансформатор попадет моторное масло или вода, из-за чего увеличивается сопротивление и утрачивается баланс между напряжением и сопротивлением.
Индивидуальный тип устройства чувствителен к чрезмерной вибрации от головки цилиндров. Вследствие этого катушка быстро приходит в негодность.

В некоторых случаях катушка зажигания поддается ремонту. Но в домашних условиях достаточно сложно оценить степень повреждения и процент вероятности возврата ее рабочих характеристик. Поэтому рекомендуется не экономить и заменить старое устройство на новое.

Прежде чем устанавливать новую деталь, важно проверить все контакты и, особенно, высоковольтный провод; убедиться в отсутствии ржавчины, коррозии и других повреждений на месте установки трансформатора автомобиля.

Узнав устройство данной детали, можно сделать выводы, что она обладает весьма надежными свойствами, благодаря своей конструкции. Ресурс катушек нередко достигает двухсот тысяч километров пробега, что является внушительным результатом.

Принцип работы катушки зажигания

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.

Роль катушки зажигания
Конструкция
Виды катушек и схемы их подключения

Роль катушки 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.

Конструкция

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.

Устройство замка зажигания

замок зажигания

Замок зажигания или выключатель зажигания — это основной коммутирующий компонент, который контролирует подачу питания к электрическим системам, также предотвращает разрядку аккумулятора, когда автомобиль припаркован и находится в спокойном состоянии.

Конструкция замка зажигания

Замок зажигания состоит из двух частей:

Механическая — цилиндрический замок (личинка), он состоит из цилиндра, именно в него вставляется ключ зажигания.
Электрическая — контактный узел, состоит из группы контактов, которая замыкается определенным алгоритмом при повороте ключа.

В ключе зажигания обычно установлен цилиндрический замок, который справляется одновременно с несколькими задачами, такими как: поворот контактного узла и блокировкой рулевого колеса. Для блокировки использует специальный запорный стержень, который при повороте ключа выдвигается из корпуса замка и попадает в специальный паз в рулевой колонке. Устройство замка зажигания само по себе имеет простую конструкцию, сейчас попробуем разобрать все ее составляющие. Для более наглядного примера рассмотрим, как устроен замок зажигания:

схема замка зажигания

Детали выключателя зажигания

а) тип KZ813;
б) тип 2108-3704005-40;

Скоба.
Корпус.
Контактная часть.
Облицовка.
Замок.
А — отверстие для фиксирующего штифта.
Б — фиксирующий штифт.

Личинка соединена с проводом и установлена внутри широкой цилиндрической пружины, при этом один край прикрепляется к самой личинке, а другой уже непосредственно к корпусу замка.С помощью пружины замок может автоматически возвращаться в исходное положение после включения зажигания или после не успешной попытки запуска силового агрегата.

Поводок замка может не только поворачивать диск контактного узла, но и фиксировать замок в нужном положении. Специально для этого поводок сделан в виде широкого цилиндра, в котором есть радиальный канал, проходящий насквозь. По обе стороны на канале расположены шарики, между ними и находится пружина, с помощью которой шары заходят в лунки с внутренней стороны на корпусе замка, таким образом, обеспечивая их фиксацию.

контактная группа

Так выглядит контактная группа замка зажигания

Контактный узел имеет две основные части, такие как: контактный диск, который может приводиться в движение и неподвижная колодка с видимыми контактами. На самом диске установлены пластины, именно через них проходит ток после поворота ключа в замке зажигания. В основном на колодке размещены до 6 и более контактов, выходы у них, как правило, находятся на обратной стороне. На сегодняшний день современные замки используют контакты в виде пластин с одним разъемом.

Контактная группа, в основном отвечает за запуск стартера, системы зажигания, контрольно-измерительные приборы, она расположена в глубине корпуса замка. Провести проверку ее работоспособности можно с помощью специальной контрольной лампы. Но вначале перед этим, специалисты рекомендуют сделать проверку на повреждения кабелей, которые идут к замку, если обнаружатся таковые, то места повреждения потребуется изолировать лентой.

Электрическая схема замка зажигания ВАЗ 2109

Как работает замок зажигания

Важным механизмом в автомобиле является замок зажигания, принцип работы которого будем рассматривать далее в статье.

Принцип работы замка зажигания

Система работы замка довольно простая, поэтому сейчас рассмотрим основные задачи, с которыми может он справиться:

Возможность подключать и отключать электрическую систему питания автомобиля к аккумулятору, в свою очередь после запуска двигателя производить подключение к генератору.
Возможность подключать и отключать систему зажигания двигателя к источнику питания.
Когда производится запуск двигателя, то замок зажигания может на небольшой промежуток времени включить стартер.
Обеспечивает работу таких приборов при отключенном двигателе, как: магнитола и сигнализация.
Некоторые функции замка зажигания можно использовать как средство против угона, например, возможность ставить блокировку на рулевое колесо, когда двигатель в спокойном состоянии.

Замки зажигания могут иметь от двух до четырех положений переключения. В зависимости от того в каком положении находится ключ зажигания в авто, вы сможете определить какие системы питания работают в тот или иной момент. Ключ в автомобиле можно вытянуть только в одном положении, когда все потребители питания в отключенном состоянии. Чтобы иметь более детальное представление о работе замка зажигания нужно ознакомиться с его схемой:

принцип работы замка зажигания

Схема работы замка зажигания

В каких положениях может работать замок зажигания

«Выключено». В автомобилях отечественного производителя это положении отображается как «0», но на некоторых более древних образцах положение имело значение «I». На сегодняшний день в усовершенствованных автомобилях эта метка вообще не отображается на замке.
«Включено» или «Зажигание» — на автомобилях отечественного производства встречаются такие обозначения: «I» и «II», в более новых модификациях это «ON» или «3».
«Стартер» — отечественные авто «II» или «III», в новых авто – «START» или «4».
«Блокировка» или «Стоянка» — старые автомобили обозначены «III» или «IV», иностранные авто «LOCK» или «0».
«Дополнительное оборудование» — отечественные замки не имеют такого положения, иностранные версии авто обозначены: «Асс» или «2».

Схема положений замка зажигания

Когда вставляется ключ в замок и проворачивается по часовой стрелке, тоесть переходит из «Блокировки» в положение «Включено» («ON»), тогда и включаются все основные электрические цепи автомобиля, такие как: освещение, стеклоочиститель, отопитель и другие. Иностранные авто устроены немного по другому, у них сразу перед положением «ON» стоит «Асс», таким образом дополнительно еще запускается магнитола, прикуриватель и свет в салоне. Если ключ провернуть еще по часовой стрелке, то замок перейдет в положение «Стартер», в этот момент должно подключиться реле и запустится двигатель. Данное положение не может быть зафиксировано, потому что сам ключ удерживает водитель. После успешного запуска мотора ключ возвращается в исходное положение «Зажигание» — «ON» и уже в этом состоянии ключ фиксируется в одном положении до полной остановки мотора. Если же необходимо заглушить мотор, то в таком случае ключ просто переводится в положение «Выключено», тогда все цепи питания отключаются и двигатель останавливается.

Схема работы ключа в замке зажигания

В автомобилях с дизельными двигателями происходит включение клапана с перекрывающей подачей топлива и заслонкой, которая закрывает подачу воздуха, в результате всех этих действий электронный блок управляющий двигателем останавливает свою работу.
Когда двигатель уже полностью остановлен, то ключ можно переключать в положение «Блокировка» — «LOCK» после чего руль становиться неподвижным. В иностранных автомобилях в положении «LOCK» отключаются все электрические цепи и блокируется руль, автомобили с автоматической коробкой передач еще дополнительно блокируют селектор, который находится в положении «P».

схема проводки замка зажигания

Схема проводки замка зажигания ВАЗ 2101

Как правильно подключить замок зажигания

Если провода собраны в одну фишку, то подключение замка не составит никаких сложностей, просто нужно установить ее на контакты.

Если провода подключаются по отдельности, то нужно обратить внимание на схему:

клемма 50 – красный провод, с помощью него работает стартер;
клемма 15 – синий с черной полосой, отвечает за обогрев салона, зажигание и другие приборы;
клемма 30 – розовый провод;
клемма 30/1 – коричневый провод;
INT – черный провод отвечающий за габариты и фары.

схема подключения проводов

Схема подключения проводов

Если произведено подключение проводки, то все нужно собрать и присоединить клемму к АКБ и проверить работоспособность. Сначала необходимо проверить, есть ли у всех электроприборов питание от замка, после уже работу самого стартера. В том случае, если обнаружены какие-то неисправности, нужно еще раз провести проверку на правильность подсоединения проводов, потому, что именно от этого будет зависеть работа всех приборов в автомобиле после поворота ключа. Далее вы можете ознакомиться со схемой проводки замка зажигания.

На сегодняшний день известно два вида системы зажигания:

Батарейная, как правило, с автономным источником питания, с его помощью можно включать электроприборы не запуская двигатель.
Генераторная, можно использовать электрические приборы только после запуска двигателя, тоесть после того как запуститься электрический ток.

Когда автомобиль находится на батарейном зажигании, то можно включать фары, свет внутри салона и использовать все электрические приборы.

Как работает контактная группа

Контактная группа в автомобиле предназначена для того, чтобы соединять все электрические цепи автомобиля и группировать их.

Что такое контактная группа? Контактная группа замка зажигания — это основной узел, который обеспечивает подачу напряжения от источников питания к потребителям, путем замыкания необходимых контактов в нужном порядке.

Когда водитель поворачивает ключ зажигания, то происходит замыкание электрической цепи от клеммы «минус», которая расположена на аккумуляторе к индукционной катушке зажигания. Электрический ток от системы проводов идет к замку зажигания, проходит контакты на нем, после чего направляется к индукционной катушке и возвращается к клемме «плюс». Катушка обеспечивает высоким напряжением свечу зажигания, через которую подается ток, далее ключ замыкает контакты цепи зажигания, после чего и происходит запуск двигателя. После того, как контакты замкнулись друг с другом при помощи контактной группы, ключ в замке необходимо повернуть на несколько положений. После этого в положении А, когда цепь от источника питания распределит напряжение, все электроприборы запустятся.

Вот так вот работает контактная группа замка зажигания.

Что может произойти с замком зажигания

Чаще всего поломаться может сам замок зажигания, контактная группа или запорный механизм. Каждая поломка имеет свои отличия:

Если при вставлении ключа в личинку вы заметили, какие-то трудности при входе, или же сердцевина не достаточно хорошо проворачивается, то следует сделать вывод, о том, что замок стал неисправным.
Если вы не можете разблокировать рулевой вал в первом положении, — поломка в запорном механизме.
Если в замке не наблюдаются проблемы, но при этом зажигание не включается или же наоборот происходит включение, но стартер не работает, то значит, что неисправность нужно искать в самой контактной группе.
Если вышла из строя личинка, то необходима полная замена замка, если поломался контактный узел, то возможна его замена без личинки. Хотя на сегодняшний день гораздо лучше и намного дешевле полностью произвести замену, чем ремонтировать старый замок зажигания.

В результате всего вышесказанного хотелось бы сказать, что замок зажигания это одна из самых надежных деталей в автомобиле, но и она имеет свойство ломаться. Самые частые поломки, которые можно встретить, это заедание личинки или вообще ее износ, коррозия контактов или же механические повреждения в контактном узле. За всеми этими деталями нужен бережный уход и своевременная диагностика, дабы избежать серьезных неисправностей. А если уж и не удалось «перехитрить судьбу», то дабы справиться с его ремонтом самостоятельно нужно обязательно знать устройство замка зажигания и принцип его работы.

Как устроена катушка зажигания автомобиля

Коротко о зажигании

Упрощенная схема работы бобины приведена ниже.

Распределитель напряжения является неким диспетчером, подающим напряжение на тот цилиндр, в котором произошла фаза сжатия и должны воспламениться пары бензина.
Работой катушки зажигания управляет коммутатор напряжения, его исполнение может быть механическим или электронным (бесконтактным).

Устройство и работа бобины

Чтобы понять принцип работы, нужно знать устройство катушки зажигания и основы радиоэлектроники.

Конструкция с одним выводом не является единственно возможной, существуют и другие варианты.

Двухискровые. Сдвоенная система применяется для цилиндров, которые работают в одной фазе. Предположим, в первом цилиндре происходит сжатие и искра нужна для воспламенения, а в четвертом фаза продувки и там образуется холостая искра.
Трехискровые. Принцип работы как у двухвыводной, только используются подобные на 6 цилиндровых двигателях.
Индивидуальные. Каждая свеча оснащена собственной катушкой зажигания. В данном случае обмотки поменяны местами — первичная находится под вторичной.

Как проверить катушку зажигания

С помощью мультиметра

С помощью мультиметра можно проверить катушку зажигания по 3 параметрам:

сопротивление первичной обмотки;
сопротивление вторичной обмотки;
наличие короткого замыкания (пробой изоляции).

Следует учесть, что таким образом можно проверить только индивидуальную катушку зажигания. Сдвоенные устроены иначе, и необходимо знать схему вывода «первички» и «вторички».

Первичную обмотку проверяем присоединив щупы к контактам Б и К.

Тип катушки	Сопротивление, Ом
ВАЗ 2106 (контактная система)	3,07-3,5
27.3705 (бесконтактная, М, Р)	0,45± 0,05
3122.3705 (С, З)	0,43± 0,04
8352.12 (М, Р)	0,42± 0,05
027.3705 (М, Р)	0,43± 0,04
27.3707-01 (М, Р)	0,42± 0,05
АТЕ1721 (М, Р)	0,43± 0,05
М – маслозаполненная
С – сухая
Р – разомкнутый магнитопровод
З – замкнутый магнитопровод

Измеряя «вторичку» подключаем один щуп к контакту Б, а второй к высоковольтному выводу.

Тип катушки	Сопротивление, КОм
ВАЗ 2106 (контактная система)	5,4-9,2
27.3705 (бесконтактная, М, Р)	5±1
3122.3705 (С, З)	4,08±0,4
8352.12 (М, Р)	5±1
027.3705 (М, Р)	5±1
27.3707-01 (М, Р)	5±1
АТЕ1721 (М, Р)	5±1

Изоляцию замеряют через клемму Б и корпус катушки. Показания прибора должен быть не ниже 50 Мом.

Другие способы

Правда проблема может быть и в самой свече, поэтому для чистоты эксперимента следует поменять местами свечу из этого цилиндра с любой другой.

Подключение катушки зажигания

Правильность подсоединения важна, и в случае нарушения полярности можно испортить саму бобину, трамблер, коммутатор.

Вывод

Катушка зажигания, элемент без которого не поедет ни одна машина, имеющая бензиновый двигатель. Даже несмотря на то, что устройство катушки зажигания простейшее с точки зрения электроники.

Устройство катушки зажигания

Устройство, представляющее собой простой трансформатор, имеющий две обмотки. Первичная, низко-вольтовая обмотка, это 100-150 витков толстой изолированной медной проволоки. Сопротивление обмотки 3-3,5 Ом.

На неё подается импульсное напряжение от контактов прерывателя (в случае контактной системы зажигания) или от других систем зажигания, которые подают сигнальное напряжение на поджиг искры на свече зажигания.

Вторичная обмотка, 15000-3000 витков изолированной медной проволоки, намотанной внутри первичной. Сопротивление — 5000-9000 Ом. Один вывод вторичной обмотки соединён с клеммой, ведущей через высоковольтный провод на свечу зажигания. Второй соединяется с минусом первичной обмотки.

Как и положено трансформатору, для лучшей передачи токами Фуко напряжения, обмотки намотаны на пластинчатый металлический сердечник.

Принцип трансформатора предполагает возникновение высокого напряжения на вторичной обмотке, при прохождении низкого напряжения в первичной.

При отсечке напряжения на первичной обмотке, на вторичной возникают сильные импульсы высокого напряжения, способные пробивать на контактах свечи зажигания мини-молнии (искра).

Типы катушек зажигания

корпусная (общая);
индивидуальная;
сдвоенная.

Корпусная

Общая (корпусная) катушка зажигания подает искру на все цилиндры, с помощью распределителя системы зажигания.

Схема подключения катушки такого типа к распределителю зажигания

Индивидуальная

Катушка имеет такое же устройство, как и общая, только обмотки намотаны наоборот, вторичная снаружи первичной. Она имеет внутренний и внешний сердечники.

Чем хороша индивидуальная катушка. Она не предполагает проводов высокого напряжения, катушка одевается прямо на свечу и обслуживает только свой цилиндр искрой. К ней подводится через разъем только низкое напряжение.

Схема подключения индивидуальных катушек зажигания

Сдвоенная

Сдвоенная (двух выводная) катушка обслуживает два цилиндра, подавая искру одновременно и синхронно на два цилиндра, несмотря на то, что только один может находиться в ВМТ (верхней мертвой точке). В другом цилиндре может быть такт выпуска и искра там возникает как бы вхолостую, никак не мешая работе двигателя.

Схема подключения двух выводной катушки зажигания

Конструкции сдвоенных катушек могут быть разными. Одни производители выпускают катушки с выводом на свечи двумя высоковольтными проводами, другие – на одну свечу прямым наконечником, а вторую через высоковольтный провод. Третьи объединяют их в единый блок и называют четырех выводными.

Варианты схем подключения двух выводных катушек зажигания

(Примечание: данная статья является общепознавательной и не привязана к какой либо марке автомобиля)

Задачи катушки зажигания

Катушка зажигания накапливает энергию и вырабатывает высокое напряжение для образования искрового разряда на электроде свечи зажигания.

Функция катушки зажигания основывается на законе индукции: катушка зажигания состоит из магнитомягкого железного сердечника, первичной обмотки из медной проволоки с малым количеством витков (сечением примерно 0,75 мм 2 ) и вторичной обмотки из медной проволоки с большим количеством витков (сечением примерно 0,63 мм 2 ). Соотношение витков составляет примерно 1:200.

Поставляемая от аккумулятора энергия в требуемый момент зажигания отключается от конечной ступени управления. Магнитное поле первичной обмотки переносится на вторичную обмотку. Возникающее во вторичной обмотке напряжение зависят от количества витков. Это высокое напряжение используется для искрообразования на электроде свечи.

При оптимальном составе смеси энергия зажигания должна составлять примерно 0,2 мДж, при более бедной или богатой смеси — примерно 3 мДж. Однако в практике расход энергии гораздо выше.

Вырабатываемая энергия в современных системах зажигания достигает от 60 до 200 мДж. Это означает, что при контакте с проводящими высокое напряжение частями может возникнуть угроза жизни!

Термины в системе зажигания

Аккумулирование энергии: во время цикла заряда катушка накапливает энергию в магнитопроводе. Ток подается — катушка заряжается (цепь первичной обмотки закрыта, цепь вторичной обмотки открыта). В заданный момент зажигания первичная цепь размыкается.

Индуцированное напряжение: любое изменение тока в индуктивности (катушке) изменяет напряжение. Вторично генерируется высокое напряжение.

Высокое напряжение: так же как и в трансформаторе вырабатываемое высокое напряжение зависит от числа витков катушки первично/вто-рично. После достижения необходимого напряжения пробоя происходит разряд катушки с образованием искры (пробой).

Искра зажигания: после поступления высокого напряжения на свечу зажигания накопленная энергия разряжается в искровой канал (цепь первичного тока открыта, вторичного-закрыта).

Время замыкания (заряда катушки)

В контактно-распределительной системе зажигания определяется продолжительность времени, в период которого контакт прерывателя замкнут.

В электронной системе зажигания предписывается продолжительность времени, в период которого первичный ток протекает. Первичная обмотка катушки подключена.

Система зажигания с контактным прерывателем

Электронная система зажигания

РАЗНОВИДНОСТИ КАТУШЕК

На практике в основном встречаются 3 вида: система зажигания с вращающимся распределителем, двухискровая катушка зажигания и одноискровая катушка зажигания.

Стандартная катушка зажигания для двигателей с вращающимся распределением высокого напряжения (ROV)

Управление током заряда через контакт прерывателя. Тут высокое напряжение генерируется центрально от одной катушки зажигания и распределителем зажигания механически распределяется на отдельные свечи зажигания. В современных системах управления двигателем этот вид распределения напряжения уже не актуален.

Двухискровая катушка зажигания (в двигателях с четным числом цилиндров)

Оба соединения высокого напряжения последовательно подключены к двум свечам зажигания, порядок зажигания которых на 360° оборота коленчатого вала смещены друг от друга. Катушка зажигания генерирует искру зажигания одновременно на две свечи зажигания: одна находится в цилиндре, в котором как раз и сжимается воздушно-топливная смесь, а вторая — в цилиндре, который в это время находится в такте выпуска. В цилиндре с высоким давлением (с тактом сжатия) возникает рабочая основная искра зажигания, в менее сжатом (с тактом продувки) — холостая искра зажигания. После 360° оборота коленчатого вала все становится наоборот. В другой паре цилиндров импульс зажигания происходит точно так же, только смещен на 180° оборота коленвала.

Благодаря последовательному включению одна из обеих свечей работает с положительным высоким напряжением пробоя, а другая — с отрицательным напряжением. Из-за разного направления напряжения электроды свечей зажигания показывают неодинаковые картины обгорания.

На каждый оборот коленвала -2 искры зажигания (основная/ рабочая искра и поддерживаю-щая/холостая искра)

1. Помехоподавляющий штекер 2. Кабели зажигания
3. Соединительный штекер 4. Двухискровая катушка зажигания 2×2

Статическое распределение высокого напряжения с двух-искровой катушкой зажигания

Одноискровая катушка зажигания в полностью электронной системе зажигания

В этом исполнении каждая свеча зажигания приписана к конкретной катушке зажигания, которая «сидит» прямо на изоляторе свечи зажигания. Конструкция делает возможным более филигранное исполнение и размеры. Одноискровые катушки зажигания устанавливаются как на четное, так и на нечетное количество цилиндров: система зажигания все равно синхронизируется сенсором распредвала.

Схема включения одноискровой катушки зажигания

Устройство одноискровой катушки

Одноискровая катушка зажигания вырабатывает в каждый такт по искре зажигания, потому необходима синхронизация с распределительным валом.

Преимущества одноискровой катушки зажигания в полностью электронной системе зажигания

Благодаря прямой передаче напряжения от катушки зажигания на свечу зажигания одноискровая катушка зажигания имеет меньшие потери напряжения и позволяет использовать самый широкий из возможных диапазонов углов опережения зажигания. Кроме того, в такой системе возможен контроль первичной и вторичной цепей системы зажигания и определение перебоев в искрообразовании.