Zavojnica za paljenje: što je to, zašto je potrebna, znakovi neispravnosti

Kao što svi vozači znaju, benzinski i dizel pogonski agregati međusobno rade na različitim principima. Ako se u dizelskom motoru gorivo zapali od temperature vazduha komprimiranog u cilindru (samo vazduh je u komori tokom takta kompresije, a dizel gorivo se isporučuje na kraju hoda), tada se u analognom benzinu proces se aktivira iskrom koju formira svjećica.

O motoru sa unutrašnjim sagorevanjem već smo detaljno razgovarali u zasebna recenzija... Sada ćemo se usredotočiti na zasebni element sistema paljenja, o čijoj ispravnosti ovisi stabilnost motora. Ovo je zavojnica za paljenje.

Odakle dolazi iskra? Zašto je u sistemu paljenja zavojnica? Koje vrste zavojnica postoje? Kako rade i koji je njihov uređaj?

Šta je kalem za paljenje automobila

Da bi se benzin u cilindru zapalio, važna je kombinacija takvih čimbenika:

• Dovoljna količina svježeg zraka (za to je zaslužan prigušni ventil);
• Dobro miješanje zraka i benzina (ovo ovisi o tip sistema za gorivo);
• Kvalitetna iskra (nastaje svjećice, ali zavojnica za paljenje stvara impuls) ili pražnjenje unutar 20 hiljada volti;
• Pražnjenje bi se trebalo dogoditi kad je BTC u cilindru već stisnut, a klip po inerciji napusti gornju mrtvu točku (ovisno o načinu rada motora, ovaj impuls može se generirati malo prije ovog trenutka ili malo kasnije) .

Iako većina ovih čimbenika ovisi o radu ubrizgavanja, vremenskom rasporedu ventila i drugim sustavima, zavojnica je ta koja stvara visokonaponski impuls. Otuda dolazi ovaj ogromni napon u sistemu od 12 volti.

U sistemu paljenja automobila na benzin, zavojnica je mali uređaj koji je dio električnog sistema automobila. Sadrži mali transformator koji skladišti energiju i, ako je potrebno, oslobađa cijelu zalihu. U trenutku pokretanja visokonaponskog namota, to je već oko 20 hiljada volti.

Sam sistem paljenja radi prema slijedećem principu. Kada je hod kompresije završen u određenom cilindru, senzor radilice šalje mali signal ECU-u o potrebi za iskrom. Kada zavojnica miruje, radi u režimu skladištenja energije.

Primivši signal o stvaranju iskre, upravljačka jedinica aktivira relej zavojnice, koji otvara jedan namotaj i zatvara visokonaponski. U ovom trenutku se oslobađa potrebna energija. Impuls prolazi kroz razdjelnik, koji određuje koju svjećicu treba napajati. Struja teče kroz visokonaponske žice povezane na svjećice.

U starijim automobilima sistem paljenja opremljen je razdjelnikom koji distribuira napon na svjećicama i aktivira / deaktivira namotaje svitaka. U modernim mašinama takav sistem ima elektronski tip upravljanja.

Kao što vidite, zavojnica za paljenje potrebna je kako bi se stvorio kratkotrajni visokonaponski impuls. Energiju skladišti električni sistem vozila (baterija ili generator).

Uređaj i princip rada zavojnice za paljenje

Fotografija prikazuje jednu od vrsta zavojnica.

Ovisno o vrsti, kratki spoj može se sastojati od:

1. Izolator koji sprečava curenje struje iz uređaja;
2. Kućište u kojem su sakupljeni svi elementi (najčešće je to metal, ali postoje i plastični analogi od materijala otpornog na toplotu);
3. Izolacijski papir;
4. Primarni namot, koji je napravljen od izoliranog kabela, namotan u 100-150 zavoja. Ima 12V izlaze;
5. Sekundarni namot, koji ima strukturu sličnu glavnom, ali ima 15-30 hiljada zavoja, namotan je unutar primarnog. Elementi sličnog dizajna mogu biti opremljeni modulom za paljenje, dvopolnim i dvostrukim kalemom. U ovom dijelu kratkog spoja stvara se napon veći od 20 hiljada V, ovisno o modifikaciji sistema. Kako bi kontakt svakog elementa uređaja bio što više izoliran i ne stvara se proboj, koristi se vrh;
6. Primarni kontakt terminala. Na mnogim kolutima označava se slovom K;
7. Kontaktni vijak, kojim je pričvršćen kontaktni element;
8. Centralni izlaz, na kojem centralna žica ide do razdjelnika;
9. Zaštitni poklopac;
10. Terminalna baterija brodske mreže vozila;
11. Kontaktna opruga;
12. Nosač za pričvršćivanje, pomoću kojeg je uređaj fiksiran u fiksnom položaju u motornom prostoru;
13. Vanjski kabel;
14. Jezgra koja sprečava stvaranje vrtložnih struja.

Ovisno o vrsti automobila i sistemu paljenja koji se u njemu koristi, mjesto kratkog spoja je individualno. Da biste brzo pronašli ovaj element, morate se upoznati s tehničkom dokumentacijom za automobil, koja će naznačiti električni dijagram cijelog automobila.

Rad kratkog spoja ima princip rada transformatora. Primarni namot je prema zadanim postavkama povezan s baterijom (a kada motor radi, koristi se energija koju generira generator). Dok miruje, struja prolazi kroz kabl. U ovom trenutku namotaj formira magnetno polje koje djeluje na tanku žicu sekundarnog namotaja. Kao rezultat ove akcije, visoki napon se nakuplja u visokonaponskom elementu.

Kada se prekidač aktivira i primarni namot isključi, u oba elementa stvara se elektromotorna sila. Što je veći EMP samoindukcije, magnetsko polje će brže nestati. Da bi se ovaj proces ubrzao, na jezgru kratkog spoja može se isporučiti i struja niskog napona. Struja raste na sekundarnom elementu, zbog čega napon u ovom dijelu naglo pada i nastaje napon luka.

Ovaj se parametar čuva dok se energija potpuno ne ukloni. U većini modernih automobila ovaj postupak (smanjenje napona) traje 1.4 ms. To je sasvim dovoljno za stvaranje moćne iskre koja može probiti zrak između elektroda svijeće. Nakon što se sekundarni namot potpuno isprazni, ostatak energije koristi se za održavanje napona i prigušenih oscilacija električne energije.

Funkcije svitka paljenja

Učinkovitost zavojnice za paljenje u velikoj mjeri ovisi o vrsti razdjelnika koji se koristi u sistemu vozila. Dakle, mehanički distributer gubi malu količinu energije u procesu zatvaranja / otvaranja kontakata, jer se između elemenata može stvoriti mala iskra. Nedostatak mehaničkih kontaktnih elemenata prekidača očituje se pri velikim ili malim brzinama motora.

Kada radilica ima mali broj okretaja, kontaktni elementi razdjelnika generiraju mali prazan luk, što rezultira manjim dovodom energije u svjećicu. Ali pri velikim brzinama radilice, kontakti prekidača vibriraju, uzrokujući pad sekundarnog napona. Da bi se eliminirao ovaj efekt, na zavojnice koji rade s mehaničkim sjeckalicom instaliran je otporni element.

Kao što vidite, svrha zavojnice je ista - pretvoriti struju niskog napona u visoku. Preostali parametri rada SZ ovise o ostalim elementima.

Rad zavojnice u opštem krugu sistema paljenja

Opisani su detalji o uređaju i vrstama sistema za paljenje automobila u zasebnom pregledu... Ali ukratko, u krugu SZ, zavojnica će raditi prema sljedećem principu.

Niskonaponski kontakti povezani su na niskonaponske ožičenja iz baterije. Da se baterija ne isprazni tijekom rada kratkog spoja, niskonaponski dio kruga mora se udvostručiti s generatorom, pa je ožičenje sastavljeno u jedan kabelski snop za plus i jedan kabelski snop za minus (usput, tijekom rad motora sa unutrašnjim sagorijevanjem, baterija se puni).

1) generator, 2) prekidač za paljenje, 3) razvodnik, 4) prekidač, 5) svjećice, 6) zavojnica za paljenje, 7) baterija

Ako generator prestane raditi (opisano je kako provjeriti njegov kvar) ovdje), vozilo koristi bateriju. Na bateriji, proizvođač može naznačiti koliko dugo automobil može raditi u ovom načinu rada (za detalje o tome kako odabrati novu bateriju u automobilu, opisano je u drugom članku).

Iz zavojnice izlazi jedan visokonaponski kontakt. Ovisno o modifikaciji sustava, njegova veza može biti ili na prekidač ili direktno na svijeću. Kada je kontakt uključen, napon se napaja iz baterije na zavojnicu. Između namotaja formira se magnetsko polje koje se pojačava prisustvom jezgre.

U trenutku pokretanja motora, starter okreće zamašnjak, kojim se radilica okreće. DPKV popravlja položaj ovog elementa i daje impuls upravljačkoj jedinici kada klip dosegne gornju mrtvu točku na taktu kompresije. U kratkom spoju krug se otvara, što izaziva kratkotrajni proboj energije u sekundarnom krugu.

Stvorena struja teče kroz centralnu žicu do razdjelnika. Ovisno o tome koji se cilindar aktivira, takva svjećica prima odgovarajući napon. Između elektroda dolazi do pražnjenja i ta iskra zapali mješavinu zraka i goriva komprimiranog u šupljini. Postoje sistemi paljenja u kojima je svaka svjećica opremljena pojedinačnom zavojnicom ili su udvostručene. Redoslijed rada elemenata određuje se na niskonaponskom dijelu sistema, zbog čega su visokonaponski gubici minimalizirani.

Glavne karakteristike zavojnice za paljenje:

Evo tablice glavnih karakteristika i njihovih vrijednosti za kratki spoj:

Parametar:	Značenje:
Otpor	Na primarnom namotu ova karakteristika treba biti unutar 0.25-0.55 Ohm. Isti parametar na sekundarnom krugu trebao bi biti unutar 2-25kOhm. Ovaj parametar ovisi o motoru i vrsti sustava za paljenje (on je zaseban za svaki model). Što je otpor veći, to je manja snaga za stvaranje iskre.
Iskra	Ova vrijednost bi trebala biti oko 0.1 J i potrošiti u roku od 1.2 ms. U svijećama ova vrijednost odgovara parametru lučnog pražnjenja između elektroda. Ova energija ovisi o promjeru elektroda, razmaku između njih i njihovog materijala. To također ovisi o temperaturi BTC i tlaku u komori cilindra.
Napon proboja	Razgradnja je pražnjenje koje nastaje između elektroda svijeće. Radni napon ovisi o SZ razmaku i istim parametrima kao kod određivanja energije iskre. Ovaj bi parametar trebao biti veći kada motor tek započinje. Sam motor i smjesa zraka i goriva u njemu još uvijek se slabo zagrijavaju, pa iskra mora biti snažna.
Broj varnica / min.	Broj varnica u minuti određuje se brojem okretaja radilice i brojem cilindara motora s unutrašnjim sagorijevanjem.
Transformacija	Ovo je vrijednost koja pokazuje koliko se povećava primarni napon. Kad 12 volti stigne do namotaja i njegovog daljnjeg prekida, jačina struje naglo pada na nulu. U ovom trenutku napon u namotu počinje rasti. Ova vrijednost je parametar transformacije. Određuje se odnosom broja zavoja oba namota.
Induktivnost	Ovaj parametar određuje skladišna svojstva zavojnice (mjeri se u G.). Količina induktiviteta proporcionalna je količini uskladištene energije.

Vrste kalema za paljenje

Nešto više ispitali smo dizajn i princip rada najjednostavnije modifikacije kratkog spoja. U takvom sistemskom aranžmanu distribuciju generisanih impulsa osigurava distributer. Moderni automobili opremljeni su elektronskim regulatorima, a s njima i različitim vrstama kalema.

Moderna KZ mora ispunjavati sljedeće kriterije:

• Budite mali i lagani;
• Mora imati dug radni vijek;
• Njegov dizajn treba biti što jednostavniji, tako da ga je lako instalirati i održavati (kada se pojavi kvar, vozač ga može samostalno identificirati i poduzeti potrebne radnje);
• Zaštitite se od vlage i toplote. Zahvaljujući tome, automobil će nastaviti efikasno raditi pod promjenjivim vremenskim uvjetima;
• Kada se instaliraju direktno na svjećice, isparenja motora i drugi agresivni uslovi ne bi trebali oštetiti tijelo dijela;
• Treba biti zaštićen što je više moguće od kratkih spojeva i curenja struje;
• Njegov dizajn mora osigurati učinkovito hlađenje i istovremeno jednostavnost instalacije.

Postoje takve vrste zavojnica:

• Klasično ili općenito;
• Pojedinac;
• Dvostruki ili dvopolni;
• Suho;
• Punjeno uljem.

Bez obzira na vrstu kratkog spoja, oni imaju isti učinak - pretvaraju niski napon u visokonaponsku struju. Međutim, svaki tip ima svoje osobine dizajna. Razmotrimo svaki od njih detaljnije.

Klasični dizajn zavojnice za paljenje

Takvi kratki spojevi korišteni su u starim automobilima s kontaktnim, a zatim i beskontaktnim paljenjem. Imaju najjednostavniji dizajn - sastoje se od primarnog i sekundarnog namota. Na niskonaponskom elementu može biti do 150 zavoja, a na visokonaponskom elementu i do 30 XNUMX. Kako bi se spriječilo stvaranje kratkog spoja između njih, žice koje se koriste za oblikovanje zavoja su izolirane.

U klasičnom dizajnu, tijelo je izrađeno od metala u obliku čaše, prigušeno s jedne strane i zatvoreno poklopcem s druge strane. Niskonaponski kontakti i jedan kontakt na visokonaponskom vodu dovedeni su do poklopca. Primarni namot nalazi se na vrhu sekundarnog.

U središtu visokonaponskog elementa nalazi se jezgra koja povećava snagu magnetskog polja.

Takav automobilski transformator sada se praktično ne koristi zbog osobenosti modernih sistema paljenja. Još uvijek se mogu naći na starim automobilima domaće proizvodnje.

Općeniti kratki spoj ima sljedeće značajke:

• Maksimalni napon koji može stvoriti je u rasponu od 18-20 hiljada volti;
• U središtu visokonaponskog elementa ugrađena je lamelarna jezgra. Svaki element u njemu ima debljinu od 0.35-0.55 mm. i izolirani lakom ili vagom;
• Sve ploče su sastavljene u zajedničku cijev oko koje je namotan sekundarni namotaj;
• Za proizvodnju tikvice uređaja koristi se aluminijum ili čelični lim. Na unutarnjem zidu nalaze se magnetski krugovi koji su izrađeni od električnog čeličnog materijala;
• Napon u visokonaponskom krugu uređaja povećava se brzinom od 200-250 V / μs;
• Energija pražnjenja je oko 15-20 mJ.

Dizajn razlike pojedinih zavojnica

Kao što postaje jasno iz naziva elementa, takav kratki spoj se instalira direktno na svijeću i generira impuls samo za nju. Ova modifikacija se koristi u elektroničkom paljenju. Od prethodnog tipa razlikuje se samo po lokaciji, kao i po dizajnu. Njegov uređaj također uključuje dvije namotaje, samo što je visokonaponski ovdje namotan preko niskonaponskog.

Pored središnjeg jezgra, ima i vanjski analog. Na sekundarnom namotu je instalirana dioda koja prekida struju visokog napona. Tijekom jednog motornog ciklusa takva zavojnica generira jednu iskru za svoju svjećicu. Zbog toga se svi kratki spojevi moraju sinkronizirati s položajem bregastog vratila.

Prednost ove modifikacije u odnosu na gore spomenutu je u tome što struja visokog napona prelazi minimalnu udaljenost od namotaja do šipke svijeće. Zahvaljujući tome, energija se uopće ne gubi.

Dvovodne zavojnice za paljenje

Takvi kratki spojevi se takođe uglavnom koriste u elektroničkom tipu paljenja. Oni su poboljšani oblik zajedničke zavojnice. Za razliku od klasičnog elementa, ova modifikacija ima dva visokonaponska terminala. Jedna zavojnica služi dvije svijeće - na dva elementa stvara se iskra.

Prednost ove sheme je u tome što se prva svijeća aktivira kako bi zapalila komprimiranu smjesu zraka i goriva, a druga stvara pražnjenje kada se u cilindru dogodi ispušni udar. Dodatna iskra djeluje u praznom hodu.

Još jedan plus ovih modela zavojnica je što takvom sistemu paljenja nije potreban razdjelnik. Na svijeće se mogu povezati na dva načina. U prvom slučaju, zavojnica stoji odvojeno, a jedna visokonaponska žica ide do svijećnjaka. U drugoj verziji, zavojnica je instalirana na jednoj svijeći, a druga je povezana odvojenom žicom koja izlazi iz kućišta uređaja.

Ova modifikacija se koristi samo na motorima s uparenim brojem cilindara. Oni se takođe mogu sastaviti u jedan modul iz kojeg izlazi odgovarajući broj visokonaponskih žica.

Suve zavojnice napunjene uljem

Klasični kratki spoj unutra je ispunjen transformatorskim uljem. Ova tečnost sprečava pregrevanje namotaja uređaja. Tijelo takvih elemenata je metalno. Budući da gvožđe ima dobro odvođenje toplote, ali se istovremeno i samo zagrijava. Ovaj omjer nije uvijek racionalan, jer su takve modifikacije često vrlo vruće.

Da bi se uklonio ovaj efekat, moderni uređaji se proizvode bez kućišta. Umesto toga koristi se epoksidna smeša. Ovaj materijal istovremeno obavlja dvije funkcije: hladi namote i štiti ih od vlage i drugih negativnih utjecaja okoline.

Životni vijek i neispravnosti zavojnica za paljenje

U teoriji, usluga ovog elementa sistema paljenja modernog automobila ograničena je na 80 hiljada kilometara automobila. Međutim, to nije konstantno. Razlog tome su različiti radni uvjeti vozila.

Probušena zavojnica

Evo samo nekoliko faktora koji mogu značajno smanjiti životni vijek ovog uređaja:

1. Kratki spoj između namotaja;
2. Zavojnica se često pregrije (to se događa kod uobičajenih preinaka ugrađenih u slabo prozračenom odjeljku motornog prostora), posebno ako više nije svježa;
3. Dugotrajni rad ili jake vibracije (ovaj faktor često utječe na ispravnost modela koji su ugrađeni u motor);
4. Kada je napon akumulatora loš, vrijeme skladištenja energije se premašuje;
5. Oštećenje slučaja;
6. Kada vozač ne isključi kontakt dok deaktivira motor sa unutrašnjim sagorijevanjem (primarni namot je pod stalnim naponom);
7. Oštećenje izolacijskog sloja eksplozivnih žica;
8. Pogrešan pinout prilikom zamjene, servisiranja uređaja ili povezivanja dodatne opreme, na primjer, električnog tahometra;
9. Neki vozači prilikom isključivanja motora ili drugih postupaka odvajaju zavojnice od svijeća, ali ih ne odvajaju od sistema. Nakon što su izvedeni radovi čišćenja motora, pokrenuli su radilicu starterom kako bi uklonili svu prljavštinu iz cilindara. Ako ne odspojite zavojnice, u većini slučajeva one neće uspjeti.

Da ne bi skratio životni vijek zavojnica, vozač bi trebao:

• Isključite kontakt dok motor ne radi;
• Održavajte kućište čistim;
• Povremeno ponovo provjeravajte kontakt visokonaponskih žica (ne samo da biste nadzirali oksidaciju na svijećnjacima, već i na centralnoj žici);
• Pazite da vlaga ne uđe u tijelo, a još manje iznutra;
• Prilikom servisiranja sistema za paljenje, nikada ne rukujte visokonaponskim elementima golim rukama (to je opasno po zdravlje), čak i ako je motor isključen. Ako u kućištu postoji pukotina, osoba može ozbiljno isprazniti, pa je zbog sigurnosti bolje raditi s gumenim rukavicama;
• Povremeno dijagnosticirajte uređaj na servisu.

Kako možete znati je li zavojnica neispravna?

Moderni automobili opremljeni su brodskim računarima (kaže se kako to funkcionira, zašto je to potrebno i koje su modifikacije nestandardnih modela) u drugoj recenziji). Čak i najjednostavnija modifikacija ove opreme sposobna je otkriti kvarove u električnom sistemu, koji uključuje sistem paljenja.

Ako se kratki spoj pokvari, zasvijetlit će ikona motora. Naravno, ovo je vrlo opsežan signal (ova ikona na kontrolnoj ploči svijetli, na primjer, i u slučaju kvara lambda sonda), zato se nemojte oslanjati samo na ovo upozorenje. Evo još nekih znakova koji prate lom zavojnice:

• Periodično ili potpuno isključivanje jednog od cilindara (govori se zašto se motor inače može utrostručiti) ovdje). Ako su neki moderni benzinski motori s direktnim ubrizgavanjem opremljeni takvim sistemom (on prekida dovod goriva nekim mlaznicama pri minimalnom opterećenju jedinice), tada konvencionalni motori pokazuju nestabilan rad bez obzira na opterećenje;
• U hladnom vremenu i uz visoku vlažnost automobila ili ne počinje dobro ili se uopće ne pali (možete žice obrisati na suho i pokušati pokrenuti automobil - ako to pomogne, tada morate zamijeniti set eksploziva kabel);
• Oštar pritisak na papučicu gasa dovodi do otkaza motora (prije promjene zavojnica morate biti sigurni da sistem za gorivo radi ispravno);
• Na eksplozivnim žicama vidljivi su tragovi sloma;
• U mraku je na uređaju primjetno blago iskrenje;
• Motor je naglo izgubio dinamiku (to može ukazivati ​​i na kvarove same jedinice, na primjer, izgaranje ventila).

Zdravlje pojedinih elemenata možete provjeriti mjerenjem otpora namotaja. Za to se koristi konvencionalni uređaj - ispitivač. Svaki dio ima svoj raspon prihvatljivog otpora. Ozbiljna odstupanja ukazuju na neispravan transformator i moraju se zamijeniti.

Pri utvrđivanju neispravnosti zavojnice, treba imati na umu da su mnogi simptomi identični kvarovima svjećica. Iz tog razloga morate biti sigurni da su u ispravnom stanju, a zatim prijeći na dijagnosticiranje zavojnica. Opisano je kako odrediti lom svijeće odvojeno.

Može li se zavojnica za paljenje popraviti?

Popravak konvencionalnih zavojnica za paljenje sasvim je moguće, ali za to treba puno vremena. Dakle, predradnik mora tačno znati šta popraviti u uređaju. Ako trebate premotati namotaj, tada ovaj postupak zahtijeva tačno znanje o tome kakav treba biti presjek i materijal žica, kako ih pravilno navijati i učvršćivati.

Prije nekoliko decenija postojale su čak i specijalizirane radionice koje su pružale takve usluge. Međutim, danas je to više hir onih koji vole petljati sa svojim automobilom negoli potreba. Nova zavojnica za paljenje (u starom je automobilu) nije toliko skupa da biste uštedjeli novac na njenoj kupnji.

Što se tiče modernih modifikacija, većina ih se ne može rastaviti da bi se došlo do namotaja. Zbog toga se uopće ne mogu popraviti. No bez obzira na to koliko je kvalitetan popravak takvog uređaja, on ne može zamijeniti tvornički sklop.

Možete sami instalirati novu zavojnicu ako uređaj sistema paljenja za to dozvoljava minimalni rad na demontaži. U svakom slučaju, ako postoji neizvjesnost oko kvalitetne zamjene, bolje je posao povjeriti majstoru. Ovaj postupak neće biti skup, ali postojat će pouzdanje da se izvodi efikasno.

Evo kratkog videozapisa o tome kako možete samostalno dijagnosticirati kvar pojedinih zavojnica:

Kako izračunati neispravnu zavojnicu za paljenje

Pitanja i odgovori:

Koje vrste kalemova za paljenje postoje? Postoje uobičajeni zavojnici (jedan za sve svijeće), pojedinačni (po jedan za svaku svijeću, montirani u svijećnjake) i dvostruki (jedan za dvije svijeće).

Šta je unutar zavojnice za paljenje? To je minijaturni transformator sa dva namotaja. Unutra se nalazi čelično jezgro. Sve je to zatvoreno u dielektrično kućište.

Šta su zavojnice za paljenje u automobilu? To je element sistema paljenja koji pretvara struju niskog napona u struju visokog napona (visokonaponski puls kada je niskonaponski namotaj isključen).