Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. По сути катушка является небольшим трансформатором, на первичную обмотку которой приходит стандартные 12 В от аккумулятора, а выходит напряжение в несколько кВ. Она используется во всех системах зажигания — контактной, бесконтактной и электронной. Причины выхода из строя катушки типичны. Как правило, это обрыв провода, повреждение изоляции, механические деформации. Далее мы с вами рассмотрим признаки неисправности и методы диагностики катушки зажигания.
Принцип работы катушки зажигания
Как упоминалось выше, катушка зажигания — это повышающий трансформатор напряжения, который преобразует полученное напряжение 12 В в напряжение со значением несколько киловольт. Конструктивно катушка состоит из двух обмоток — первичной и вторичной (соответственно, низкого и высокого напряжения). Однако в зависимости от типа катушки обмотки и их расположение отличаются.
Начнем описание с самой простой общей катушки. Здесь на первичной обмотке имеется 100…150 витков. Обмотка намотана изолированным медным проводом. Ее концы выведены на корпус катушки. Количество витков обмотки высокого напряжения составляет 30…50 тысяч (зависит от модели). Естественно, что используемый здесь провод гораздо меньшего диаметра. «Минус» вторичной обмотки подсоединен к «минусу» первичной. А «плюс» подключается к выводу на крышке. Таким образом обеспечивается отвод полученного высокого напряжения.
Чтобы увеличить магнитное поле, обмотки наматывают вокруг металлического сердечника. В некоторых случаях для избежания перегрева обмотки и сердечник заливают трансформаторным маслом (оно не только охлаждает систему, но и является изолятором).
Теперь перейдем к рассмотрению индивидуальной катушки зажигания. Здесь также имеются две обмотки, однако отличие состоит в их расположении. В частности, они намотаны в обратном порядке. Первичная обмотка имеет сердечник внутреннего типа, а вторичная — внешнего типа.
Индивидуальные катушки зажигания устанавливают в системах с электронным зажиганием. Поэтому их конструкция усложнена. Так, для отсечения значительного тока во вторичной обмотке предусмотрен диод. Также особенностью индивидуальной катушки является тот факт, что полученное высокое напряжение идет не на распределитель (как в классических системах), а непосредственно на свечи зажигания. Это стало возможным благодаря конструкции, в которую были включены изолированный корпус, стержень и пружина.
Еще один тип катушки — двухвыводная. Она подает напряжение сразу на два цилиндра. Существует несколько их разновидностей. Как правило, такие катушки объединяются в один общий блок, который по сути является четырехвыводной катушкой зажигания.
Независимо от типа катушки зажигания, основным их техническим параметром, на который стоит ориентироваться при диагностике — это сопротивление обмоток. В частности, сопротивление первичной обмотки обычно находится в пределах 0,5…3,5 Ом, а вторичной — 6…15 кОм (эти значения могут отличаться у разных катушек, поэтому лучше найти справочную информацию именно по той модели, которая используется в вашем автомобиле). Замеры производятся с помощью традиционных приборов — мультиметров или омметров. Если полученное значение сильно отличается от указанного, то велика вероятность того, что катушка вышла из строя.
Также нужно быть в курсе того, что каждая катушка имеет различные показатели:
- сопротивление обмоток;
- длительность искры;
- энергия искры;
- ток искры;
- индуктивность первичной обмотки.
Поэтому для того, чтобы понять насколько показания катушки соответствуют норме, необходимо уточнить технические характеристики вашей отдельно взятой катушки. Это вам особенно пригодится если пропала искра, поскольку катушка зажигания является одним из первых элементов системы, которые подлежат проверке.
Процесс проверки всех катушек зажигания на ВАЗ-2112
В двигателе ВАЗ-2112 с 16-ти клапанами используются индивидуальные катушки зажигания «Bosch» и для того, чтобы провести их проверку, необходимо соблюдать следующий порядок действий:
- Первым делом демонтируем каждую катушку из своего посадочного колодца.
Порядок демонтажа не имеет значения. - Затем отключаем колодку питания и убираем их все вместе в сборе.
- Первым делом обращаем внимание на её внешнее состояние, на отсутствие трещин и различных разрывов.
Если на нём имеются повреждения, меняем его. - Это же касается и пружины расположенной внутри катушки, смотрим на её положение, она должна находится ровно по центру.
Сморим на её правильное расположение. Несмотря на то, что в сети многие говорят о невозможности проверки катушки своими руками, однако проверить её возможно, только зная их исходные значения, которые измеряются в ОМах.
- Для того, чтобы не сделать ложных измерений, первым делом проверяем внутреннее сопротивление проводов и самого мультиметра. Для этого переключаем прибор в положение ОМ и замыкаем между собой щупы. Какое значение выдаст мультиметр — это и будет его внутреннее сопротивление. Значение может колебаться от 0,0 до 0,3 ОМ.
На мультиметре значение 00.3 ОМа — норма. - Первым делом «прозваниваем» первичную обмотку, которая располагается на первом и третьем контакте, при подключении полярность не имеет значения.
- В зависимости от наличия показания погрешности и показания катушки складываем окончательные показатели. Например, если внутреннее сопротивление равно 0,2 ОМа, а значение катушки 0,7 ОМа, следовательно, верное значение будет равняться 0,5 ОМ. Что является нормой.
Значение в 00,8 ОМ отнимаем сопротивление мульметра и получается 00,5, что есть норма. - Продолжаем диагностику с каждой из катушек.
- Если случилось такое, что показаний нет, то ещё раз проверяем качество соединений и правильность подключения. Если показания, как и прежде равно нулю, то первичная обмотка на этой катушке неисправна.
Когда показания на первичной обмотке на всех катушках исправны и показывают свои значения, переходим к проверке вторичной обмотки.
- Для этого переводим переключатель в режим 2000 кОм.
- Далее, щуп мультиметра располагаем на катушке соблюдая полярность, черный к контакту 2, который расположен ровно посередине разъёма, а красный щуп к пружине, внутри резиновой заглушки.
- Трёхзначные значения будут означать исправность катушки, а значения бесконечности будут сетовать о её поломке.
Подобные обозначения, говорят об исправности катушки зажигания.Цифра «1» обозначает бесконечность и показывает неисправность катушки зажигания.
- Обратите внимание, что если с первого раза правильно замерять сопротивление не получается, можно фиксируемые элементы протереть от грязи и отложений, так как загрязнённые части могут мешать выходу сигнала.
- Проводить замену старых катушек на новые следует строго на аналоги, заранее взяв неисправную деталь с собой в магазин.
Признаки неисправностей
Существует несколько характерных признаков неисправности катушки зажигания. Среди них:
- мотор начинает «троить», причем эта проблема усугубляется со временем;
- на морозе мотор «троит», пока не нагреется;
- перебои в работе двигателя во влажную погоду;
- при резком нажатии на педаль акселератора наблюдается провал в работе мотора.
При неисправной катушке на машинах с ЭБУ на приборной панели активизируется значок Check Engine. Однако перечисленные признаки также могут свидетельствовать и о других неисправностях, в частности, со свечами зажигания. Но при появлении хотя бы одной из них нужно выполнить диагностику катушки (катушек) зажигания. При подключении диагностического сканера может показать ошибку P0363.
Проверка
3. Нажимаем на фиксатор колодки жгута проводов.
Удерживая фиксатор в таком положении, отсоединяем колодку проводов от катушки зажигания первого цилиндра.
4. Включив зажигание, измеряем вольтметром напряжение на выводе 3 колодки жгута проводов (нумерация выводов нанесена на катушке зажигания).
5. Аналогично проверяем поступление напряжения питания на катушки зажигания второго, третьего и четвертого цилиндров.
Замечание. Напряжение на выводе должно быть не меньше 12 В. Если напряжение не поступает на колодку или оно меньше 12 В, то разряжена аккумуляторная батарея, есть неисправность в цепи питания либо неисправен ЭБУ.
Предупреждение! По окончании измерения напряжения выключайте зажигание.
6. Омметром измеряем сопротивление между выводами катушки. Электрическое сопротивление между выводами 1-3 должно быть близким к нулю (около 1 Ом). Сопротивление между выводами 1-2 и 2-3 должно быть большим (стремиться к бесконечности).
Неисправную катушку необходимо заменить.
Причины неисправностей
Существует несколько причин, из-за которых катушка зажигания полностью или частично выходит из строя. Среди них:
- Механические повреждения. Это может быть банальное старение, из-за которого происходит разрушение изоляции. Также существует вероятность протекания масла через уплотнители, которое попадает на изоляцию или корпус катушки и разрушает их. Ремонт в данном случае вряд ли возможен, поэтому лучшим вариантом будет полная замена узла.
- Повреждения контактного соединения. В теплую погоду причиной этого может быть попадание влаги в подкапотное пространство. Например, во время сильного дождя, езде по глубоким лужам, мойке автомобиля. Зимой вероятно попадание на катушку состава, которым посыпают поверхность дороги для борьбы с гололедицей.
- Перегрев. Ему зачастую подвержены индивидуальные катушки. Из-за перегрева может значительно уменьшиться срок службы катушек зажигания. Процесс перегрева сложно контролировать, однако старайтесь использовать качественную охлаждающую жидкость и следить, чтобы нормально работала система охлаждения двигателя.
- Вибрации. Они особенно вредны для индивидуальных катушек зажигания. Вибрации, как правило, идет от головки блока цилиндров (ГБЦ). Чтобы уменьшить количество и амплитуду вибраций, следите за тем, чтобы двигатель работал в нормальном режиме (без детонации и с исправными подушками).
Катушки зажигания — достаточно надежные и долговечные узлы, и их выход из строя чаще всего связан со старением и/или пробоем изоляции. Далее рассмотрим методы диагностики катушек.
Видео «Рекомендации по диагностике МЗ»
Важные рекомендации и особенности диагностики МЗ в автомобилях ВАЗ 2112 приведены на видео ниже (автор — канал Дневник АвтоЭлектрика).
Машина дергается, пропала тяга, чувствуется вибрация или двигатель троит, все это является симптомами неправильной работы индивидуальной катушки зажигания (ИКЗ). Другие признаки неисправности катушки зажигания — наличие ошибок 0301, 0302, 0303 и 0304, указывающие на пропуски воспламенения в одном из цилиндров. Рассмотрим несколько простых способов, как проверить катушку зажигания своими руками.
Стоит отметить, что процесс проверки ИКЗ на современных автомобилях Лада (XRAY, Веста, Ларгус, Гранта, Калина и Приора) не имеет существенных отличий. Все действия выполняются аналогично.
Как проверить катушку зажигания
Существует два основных способа, с помощью которых можно самостоятельно проверить работоспособность катушки зажигания. Перечислим их по порядку.
Проверка катушки зажигания ВАЗ
Проверка катушки зажигания Черри Тигго
Метод проверки «на искру»
Первый из них называется «на искру». Его преимущество — возможность выполнения в «походных условиях». Из недостатков же стоит отметить трудоемкость и неточность, поскольку причинами обнаруженных неисправностей может быть вовсе не катушка зажигания. Для выполнения диагностики вам понадобится свечной ключ, заведомо исправная свеча и плоскогубцы.
Для начала визуально проверьте целостность изоляции высоковольтной проводки. Начиная свечами зажигания и заканчивая катушкой. При этом зажигание должно быть отключено (ключ находиться в положении 0). В случае, если с изоляцией все в порядке, алгоритм дальнейших действий будет следующим:
- Снимите наконечник со свечи первого цилиндра и подсоедините его к заранее подготовленной рабочей свече.
- Самостоятельно или с помощью помощника поверните ключ зажигания в положение II (заводите машину).
- Если катушка исправна, то между электродами свечи появится искра. При этом нужно обращать внимание на ее цвет. Нормальная рабочая искра имеет ярко-фиолетовый оттенок. Если же искра желтоватая и слабая, значит, есть проблемы с проводкой или катушкой. Если же искры нет вовсе, значит, катушка зажигания неисправна.
- Повторите описанные действия для всех катушек в случае, если в машине они индивидуальные.
При работе с системой зажигания соблюдайте осторожность. Не прикасайтесь к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
Если у вас нет заведомо рабочей запасной свечи, вы можете выкрутить любую свечку из двигателя. Для этого отсоедините ее и воспользуйтесь свечным ключом. В этом случае можно проверить катушку на всех имеющихся свечах. Тем самым вы заодно проверите состояние свечей зажигания.
В случае, если в двигателе установлены индивидуальные катушки, то проверить их можно, переставляя на другие свечи. При этом проводку лучше не трогать, чтобы не повредить ее целостность.
Модуль катушек зажигания
Метод «искры в шприце»
Процесс проверки катушки с помощью такого самодельного устройства достаточно прост. Для этого нужно подсоединить поочередно катушки к свече получившегося «прибора». Крепеж-крокодил присоединить к «массе» корпуса машины. На время смены тестируемых катушек двигатель необходимо глушить и запускать потом заново.
Изначально с помощью поршня нужно выставить минимальный зазор между проволокой на поршне и электродом (1…2 мм). И путем регулирования расстояния от проволоки на поршне до электрода на свече визуально смотреть на процесс появления между ними искры. Максимальное расстояние в данном случае у разных машин будет разным, и зависит оно от качества и состояния свечи зажигания, состояния электросистемы машины, качества «массы» и других факторов. Обычно искра при таких испытаниях должна появляться при расстоянии между электродами от 1…2 мм до 5…7 мм.
Перед каждым тестированием работы получившегося аппарата нужно обязательно отсоединять разъем с каждой форсунки с тем, чтобы топливо не заливало цилиндр во время проверки.
Главное, о чем можно точно судить при таких испытаниях — сравнение состояния разных катушек по цилиндрам. Если имеет место неисправность или пробой — это будет видно по длине искры по сравнению с более-менее исправными катушками.
Проверка сопротивления изоляции
Еще один популярный метод проверки заключается в измерении значения сопротивления изоляции проводов в обмотках катушки. Для этого вам понадобится мультиметр, способный измерять сопротивление. Катушку зажигания лучше демонтировать с автомобиля, чтобы работать было удобнее. Процедура замера несложна. Главное знать, где расположены выводы первичной и вторичной катушек, так как измерять сопротивление необходимо проверить на них обеих.
Перед началом работы убедитесь в исправности мультиметра. Для этого включите режим измерения сопротивления и замкните щупы между собой. На экране должен быть 0.
Два щупа мультиметра попарно подсоединяют (касаются) к выводам первичной обмотки. Значение сопротивления должно находиться в пределах 0,5…3,5 Ом (у некоторых катушек может быть больше, точную информацию вы найдете в справочной литературе). Аналогичную процедуру необходимо провести и со вторичной катушкой. Однако тут диапазон значений будет другим — от 6 до 15 кОм (аналогично информацию уточняйте в справочной литературе).
Процедура замера сопротивления изоляции катушки зажигания
Если значение будет мало, значит, в обмотке повредилась изоляция, и вы имеете дело с коротким, скорее всего межвитковым, замыканием. Если же сопротивление слишком велико, то это означает, что провод обмотки оборвался и нет нормального контакта. В любом случае необходимо выполнять ремонт, то есть перематывать обмотку. Однако в большинстве случаев лучше попросту заменить катушку зажигания, так как этот способ избавит вас от лишних хлопот и затрат. Это касается практически любого автомобиля, ведь стоимость ремонта будет превышать цену самой катушки.
Если вы имеете дело с индивидуальными или двухвыводными катушками, то здесь дело обстоит несколько иначе. Значение на первичной обмотке должны быть аналогичными. А что касается «вторички», то значение сопротивления будут идентичными на обоих выводах. Если на машине установлена катушка с четырьмя выводами, то проверку нужно делать на всех выводах.
Также учтите, что при измерении сопротивления на вторичной обмотке важно учитывать полярность. В частности, черным щупом мультиметра коснитесь центрального вывода («массы»), а красным — стержня наконечника.
Осциллограф покажет все
Самый профессиональный метод проверки катушки — воспользоваться осциллографом. Только он способен дать полную информацию о состоянии системы зажигания, и в частности, катушек зажигания. Поэтому в сложных случаях имеет смысл воспользоваться электронным осциллографом и дополнительным программным обеспечением. Особенно это актуально когда имеет место так называемое межвитковое замыкание на катушках вторичного напряжения (с высоким напряжением).
Проверка зажигания осциллографом
Проверка системы зажигания осциллографом позволяет выявить неисправность конкретного узла или просто прдиагностировать состояние по импульсах осциллограммы. Подробнее
Если с помощью осциллографа снять график значений рабочих напряжений в динамике (видно на рисунке), то по нему можно понять, что причиной возможных описанных выше неисправностей будет именно катушка зажигания. Дело в том, что при возникновении межвиткового замыкания во вторичной катушке уменьшается энергия, которая могла бы потенциально запастись в этой самой катушке, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению времени горения искры, то есть, пропускам воспламенения. Особенно это заметно при резком нажатии на педаль акселератора.
Катушка целая
Катушка пробитая
Устройство и принцип работы
Как проверить утечку тока на автомобиле мультиметром
Наверное, всем водителям понятно, что основное предназначение высоковольтной катушки на машине было и остаётся одно, это поджёг топливовоздушной смеси. Для этого в ней вырабатывается высокое напряжение, величина которого равна около 40 тысяч вольт.
Она представляет собой трансформатор, который повышает низкое напряжение аккумуляторной батареи в высокое. Трансформатор состоит из двух обмоток, одна из них первичная, а другая будет вторичной, которые наматываются медным проводом на железном сердечнике.
Первичную обмотку намотано на сердечнике, а поверх неё наматывается «вторичка». Вся конструкция закрывается кожухом. Если низковольтная обмотка имеет всего около 150 витков, то «вторичка» уже имеет несколько тысяч.
Высоковольтные провода отсутствуют, так как она одевается непосредственно на свечу. Когда в нужный момент с блока управления двигателем поступает импульс на «первичку» катушки, вокруг сердечника возбуждается магнитное поле, которое способствует возникновению во «вторичке» высокого напряжения. Свеча в этом случае исполняет роль разрядника, который поджигает рабочую смесь в цилиндрах двигателя. Катушка имеет защитную оболочку, а внутри неё дополнительно установлена пружина и диод, который предназначен для быстрого отсекания импульсов с высоким напряжением.
