Как проверить катушку зажигания (бобину) на автомобиле

Признаки выхода из строя катушек зажигания

Стабильная работа системы зажигания характеризуется номинальным расходом горючего, равномерными оборотами коленвала и отсутствием вибрации двигателя. Отклонение от штатного режима может быть проявлением первых признаков неисправности катушки. Чаще всего бобина не отказывает внезапно. Обычно этому предшествует ряд предупреждающих симптомов.

К сведению! 

При появлении признаков поломки катушки стоит позаботиться о покупке резервного устройства. В случае её внезапной поломки дальнейшее самостоятельное движение будет невозможно.

Обратный выхлоп

Неприятное явление происходит, когда несгоревшее топливо попадает в выпускной тракт. Там оно, смешиваясь с остатками кислорода, воспламеняется за счёт высокой температуры газов. Горение сопровождается резким повышением давления в выхлопной трубе и хлопками. Кроме неприятного звукового сопровождения, обратный выхлоп может повредить чувствительные датчики и катализатор.

Увеличение расхода топлива

Чрезмерный расход горючего — один из симптомов неисправности КЗ. Потребление топлива увеличивается для компенсации потери крутящего момента на коленвале ДВС. Падение мощности может происходить при отсутствии воспламенения в одном или нескольких цилиндрах. В этом случае оставшиеся работают с большей нагрузкой, тогда как неисправный продолжает потреблять топливо.

Пропуски зажигания

О том, что КЗ неисправна косвенно могут свидетельствовать периодические сбои в работе двигателя. Проблема проявляется на всех режимах работы силового агрегата и сопровождается «кашлем» и треском. Особенно чувствительны пропуски воспламенения при движении автомобиля: водитель ощущает подёргивание, периодическую потерю мощности и внезапные рывки вперёд.

Внезапная остановка двигателя

Заглохший на ходу мотор — основное следствие неисправности КЗ. Отказ системы редко происходит внезапно. Перед тем как пробивает обмотка катушки, двигатель может сильно сбоить. Проблема проявляется в периодическом отказе заводиться, потере мощности, неустойчивых оборотах. На двигателях, где катушки устанавливают на свечи зажигания, отказ одной из них не приводит к остановке мотора.

Жесткая работа на холостом ходу

На минимальных оборотах наиболее остро проявляются проблемы в работе системы зажигания. Перебои выражены повышенной вибрацией двигателя на холостом ходу и наличием посторонних звуков. Кроме того, сопутствующим симптомом может быть чрезмерное дымление и запах несгоревшего топлива из выхлопной трубы. Жёсткая работа мотора в этом режиме увеличивает нагрузку на опоры двигателя.

Срабатывание контрольной лампы Check Engine

Бортовой компьютер автомобиля постоянно контролирует работу всех электронных компонентов. При возникновении неисправности блок управления оповестит водителя, подав предупреждение контрольным индикатором Check Engine. На панели приборов загорится соответствующая лампа с пиктограммой двигателя. Точно определить неисправность и выяснить, какая катушка зажигания не работает, можно только с помощью специального сканера.

К сведению! 

При пробое или обрыве первичной либо вторичной обмотки диагностическое оборудование выдаст код P0351.

Затрудненный пуск двигателя

Проблемы с запуском ДВС — один из признаков наличия неполадок. При частичном отказе бобины холодный мотор может долго не заводиться. В случае окончательной поломки КЗ привести в действие силовой агрегат у водителя не выйдет. Как правило, проблема проявляется на ДВС с одной КЗ.

Виды катушек зажигания автомобиля

Существует несколько разновидностей КЗ, использующихся в автомобилях. Каждый тип имеет свою схему и особенности.

Общая катушка зажигания

Такой тип устройств применяется в системах с распределительным устройством либо без него. Эта разновидность катушек является самой простой по устройству и наиболее распространенной.

Ранее общие катушки зажигания повсеместно устанавливались на все авто.

Схема подключения общей автомобильной КЗ

Особенности общей катушки

Особенности, характерные для общего типа устройств:

1. Максимальная величина рабочего вторичного напряжения варьируется в диапазоне от 18 до 20 кВ.
2. Сердечник устройства выполняется из пластин, изготовленных из электротехнической стали. Толщина каждой из них составляет от 0,35 до 0,5 мм. Все пластины изолированы относительно друг друга, в качестве изоляционного слоя используется лак либо окалина.
3. На сердечник устройства монтируется изоляционная трубка, сверху которой устанавливается вторичный элемент.
4. Корпус устройства изготовляется из листовой стали либо алюминия. Внутри него по стенке располагается магнитопровод. Последний сделан в виде свертка широкой ленты из электротехнической стали.
5. Величина скорости, при которой в общей КЗ нарастает вторичное напряжение, составляет от 200 до 250 В/мкс.
6. Общая продолжительность фаз, при которых происходит разряд искры — до полутора секунд.
7. Рабочее значение энергии, при которой происходит разряд искры, составляет от 15 до 20 мДж.

Индивидуальная катушка зажигания

Индивидуальный тип устройств появился позже. Такие катушки применяются в системах электронного зажигания и считаются более надежными.

Схема конструкции и подключения индивидуальной КЗ

Особенности индивидуальной катушки

Особенности, характерные для устройств индивидуального типа:

1. Такие КЗ также оснащаются двумя обмотками — первичной и вторичной. Но в них первичный элемент устанавливается внутри вторичного.
2. Один сердечник монтируется внутри первичного устройства, а второй — вокруг вторичного.
3. Сама КЗ монтируется на свечу. Благодаря этому передача высоковольтного сигнала производится без потери энергии.
4. Устройства индивидуального типа могут включать в себя электронные элементы воспламенительного механизма.
5. Подача высоковольтного сигнала, который образуется во вторичном устройстве, осуществляется непосредственно на свечку. Передача производится благодаря наличию наконечника, который состоит из пружинного элемента, высоковольтного стержня, а также изоляционного слоя.
6. Основной особенностью данного типа КЗ является наличие диода. Он используется для оперативного отсекания высоковольтного тока на вторичном устройстве.

Сдвоенная катушка зажигания

Сдвоенный вариант КЗ — усовершенствованная версия общего типа устройства. Используется во многих электронных системах зажигания.

Схема устройства КЗ сдвоенного типа

Особенности сдвоенной катушки

Особенности, характерные для сдвоенного типа устройств:

1. Такой тип оборудования оснащается двумя высоковольтными контактами. Каждый из них предназначен для синхронного образования искры на свечах, установленных на двух цилиндрах. Причем только один из них будет располагаться в конце такта сжатия. На втором цилиндре искра будет проходить вхолостую.
2. Подключение к свечкам может быть выполнено двумя методами. Либо посредством высоковольтных кабелей, либо одна из них соединяется напрямую с помощью наконечника, а вторая — с помощью кабеля.
3. По конструкции сдвоенные устройства устанавливаются в одном блоке по две штуки. Тогда КЗ будет считаться четырехвыводной.
4. В конструкции устройства может не использоваться распределительный узел, но тогда подача искры будет осуществляться на два цилиндра ДВС.

Виды катушек зажигания

Основными параметрами катушек зажигания являются следующие характеристики:

• Индуктивность первичной обмотки – способность накапливать энергию.
• Коэффициент трансформации – во сколько раз увеличивается напряжение, подаваемое от аккумулятора.
• Сопротивление обмоток. Для каждой модели есть свой диапазон, так для обмотки низкого напряжения сопротивление может быть 3-3,5 Ом, а для обмотки высокого – 5000-9000 Ом.
• Энергия образующейся искры.
• Напряжение пробоя – величина высокого напряжения катушки, при котором на электродах свечи происходит пробой воздушного зазора и формируется искра.

Классическая конструкция катушки зажигания

Общее устройство катушки зажигания

Самые простые катушки имеют две медные обмотки до 150 витков в первичной и до 30000 во вторичной. Обе обмотки изолированы, что предотвращает возникновение короткого замыкания.

Корпус представляет собой стакан с крышкой, на которую выведены контакты первичной обмотки. Вторичная обмотка расположена внутри первичной и соединена одним концом с обмоткой низкого напряжения.

Второй конец также выведен на крышку бобины и предназначен для подключения цепи, соединяющей трансформатор со свечой. Внутри обмоток находится железный сердечник, увеличивающий силу формирующегося внутри магнитного поля.

Такие конструкции на сегодняшний день практически не применяются в автомобилестроении. Однако их еще можно встретить при ремонте старых авто и других транспортных средств.

Конструктивные отличия индивидуальных катушек

Этот тип используется преимущественно в электронных системах. Принцип работы индивидуальной катушки зажигания аналогичен классической. Конструктивно она также имеет обмотки высокого и низкого напряжения, но в отличие от классической схемы, первичная находится внутри вторичной. Также, вместо одного сердечника, их два – внешний и внутренний.

Индивидуальные катушки зажигания. Компактная (слева) и стержневая (справа)

Первый находится внутри первичной обмотки, а второй – вокруг вторичной. Обмотка высокого напряжения индивидуальных катушек зажигания оснащается специальным диодом. Он отсекает токи высоких напряжений.

Индивидуальные катушки разделяют на два типа, которые отличаются конструкцией сердечника: компактные и стержневые. Последние могут объединяться в модули по четыре штуки. За один цикл индивидуальная катушка формирует одну искру, что обуславливает необходимость синхронизации всех катушек относительно распредвала двигателя.

Двухвыводные катушки зажигания

Конструкция сдвоенной (двухвыводной) катушки зажигания аналогична классической схеме, но единственным отличием является наличие двух выводов от обмотки высокого напряжения. Такая конструкция позволяет формировать искру одновременно на двух свечах (на два цилиндра двигателя). В первом из них зажигание происходит в конце такта сжатия топливовоздушной смеси, а во втором – на этапе выпуска отработавших газов (вхолостую).

Двухвыводная катушка зажигания

Такие конструкции используются в двигателях с четным числом цилиндров. Они позволяют упростить систему зажигания, а также исключить из схемы распределитель. Подключаются сдвоенные трансформаторы двумя способами:

• оба контакта соединяются со свечами высоковольтной проводкой;
• один контакт соединен наконечником (напрямую со свечой), а второй – высоковольтной проводкой.

Для четырехцилиндровых двигателей могут применяться четырехвыводные катушки, которые фактически являются системой из пары двухвыводных.

Сухие и маслозаполненные катушки

В классической конструкции катушки системы зажигания внутреннее пространство заполнено трансформаторным маслом. Это необходимо для того, чтобы под действием тока ее обмотки не перегревались. Сам корпус такой бобины изготавливается из металла, что не всегда рационально.

Поэтому в большинстве современных автомобилей используется альтернативная конструкция – «сухой» трансформатор. Она не имеет корпуса, а покрыта слоем эпоксидного компаунда, который служит одновременно и корпусом, защищающим от загрязнений и влаги, и системой охлаждения.

Помимо этого, в ряде импортных автомобилей используются комбинированные модели, объединяющие контактный коммутатор и сухую катушку или же предполагающие интеграцию катушки в распределитель.

Toyota RAV 4

Другие способы Еще одним способом, особенно актуальным для старых автомобилей, в том числе и ВАЗах, будет проверка искры. Также очистите ее корпус от грязи, ведь она способствует возникновению больших утечек напряжения. Виды высоковольтных элементов Выше представлено описание простой конструкции повышающего напряжение трансформатора, обеспечивающего разрядами все цилиндры двигателя.
Модуль зажигания, состоящий из четырёх стержневых индивидуальных катушек зажигания.
Некоторые катушки продолжают работать даже при обрыве вторичной обмотки, при этом при дросселировании наблюдаются пропуски искрообразования. На схемах показаны точки подсоединения осциллографического щупа и высоковольтных датчиков к диагностируемой катушке, для проведения диагностики системы по осциллограммам напряжения в первичной и во вторичной цепях катушки Схема системы индивидуального зажигания с внешним силовым каскадом управления первичной обмоткой катушки схема приведена для одного цилиндра.
Общие сведения В наиболее распространенных системах зажигания с накоплением энергии в индуктивности катушка зажигания представляет собой не только повышающий импульсный трансформатор или автотрансформатор , но и накопитель энергии.
В большинстве случаев, индивидуальные катушки зажигания устанавливаются непосредственно над свечами зажигания. В современных моторах, управляемых электроникой, трамблеры не ставятся и применяются другие разновидности катушек: с двумя контактами высокого напряжения; индивидуальные.
При правильной эксплуатации минимальный ресурс элемента составляет тыс. Аккумуляторная батарея.
Провод высокого напряжения от центральной клеммы катушки поступает на центральный электрод с клеммой, расположенный в крышке трамблера подробности будут описаны в следующих темах.
Правильное подключение катушки зажигания и не только.

Неисправности катушки зажигания

Основная неисправность обрыв первичной или вторичной обмоток. Иногда от перегрева срабатывает аварийный клапан давления масла. После слива масла катушка выходит из строя. Некоторые катушки продолжают работать даже при обрыве вторичной обмотки, при этом при дросселировании наблюдаются пропуски искрообразования.

При длительной эксплуатации ам изоляционные свойства материалов, применяемых в катушках зажигания теряют свойства и случаются высоковольтные прогары, позволяющие «уходить» части заряда на массу. При осмотре катушки зажигания такую неисправность легко обнаружить по серому следу на поверхности изолятора катушки (похож на след от простого карандаша) или чернота прогара с частично обугленной поверхностью.

Необходимо осмотреть разъем высоковольтного (ВВ) провода, выходящего из катушки зажигания. В 70%!случаев там окисленная поверхность или ржавчина. В таком случае обязательно проверьте центральный высоковольтный провод. Сопротивление его должно быть не более 20 кОм. Нередкая ситуация: высоковольтный провод прозванивается, сопротивление до 20 кОм, а осциллограмма горения на всех цилиндрах одинаково неправильная. При резком дросселировании осциллограмма горения ещё сильнее искажается, наблюдается хаотичное искрообразование и только замена центрального ВВ провода приносит положительный результат.

Требования к современным катушкам зажигания

Требования, которые предъявляются ко всем современным КЗ:

Простота конструкции. Чем проще устроена КЗ, тем легче ее установить и обслужить в дальнейшем. При более простом устройстве потребитель сможет самостоятельно провести диагностику в случае появления неполадок.
Небольшие габариты и масса.
Высокий ресурс эксплуатации. Надежность устройства позволит обеспечить долгий срок службы.
Надежная защита от воздействия влажности и повышенных температур

Важно, чтобы конструкция катушки, а также материалы, которые применялись для ее производства, были устойчивы к повышенным температурам и влаге. Это позволит обеспечить эффективную работу КЗ при изменении погодных условий и воздействии агрессивной среды, характерной для моторного отсека

Пары, которые исходят от топлива и моторной жидкости, не должны нанести вред устройству и его корпусу. Если будет поврежден корпус конструкции, это приведет к ухудшению функционирования КЗ в целом.
Точность посадки устройства, а также устойчивость к появлению короткого замыкания. Конструкция КЗ должна быть выполнена так, чтобы ее размеров хватало для отвода тепла и обеспечения температурной стабильности.

Технические характеристики катушек зажигания

Основные характеристики устройств приведены в таблице.

Характеристика
Описание
Индуктивность
Этот параметр определяет способность КЗ накапливать электроэнергию и измеряется в Гн. Энергия, собирающаяся внутри первичного элемента устройства, является пропорциональной показателю индуктивности. Чем выше значение индуктивности, тем больше энергии сможет накопить механизм
Параметр трансформации
Определяет, как сильно КЗ может увеличить величину первичного напряжения. На первичный элемент поступает 12-вольтное напряжение от АКБ, а когда цепь размыкается, ток снизится от 6-20 ампер до 0. В результате изменения тока появляется напряжение на первичной составляющей, а параметр трансформации определяет, как сильно выросла эта величина. Данное значение определяется соотношением количества витков во вторичном и первичном устройствах
Величина сопротивления КЗ
Первичное устройство катушки обладает сопротивлением, составляющим около 0,25-0,55 Ом, а вторичное — от 2 до 25 кОм. Величина мощности образования искры, а также ее энергии обратно пропорциональны параметру сопротивления в первичной составляющей. Чем больше это значение, тем меньше величина энергии и мощности, которая образуется при подаче искры
Энергия искры
Данный параметр составляет около 0,1 джоуля и расходуется на протяжении 1,2 мс. В самой свече энергия появляется в результате образования дугового заряда при появлении пробоя между электродными элементами. Значение напряжения на деталях определяется диаметром свечи, а также зазора между электродными компонентами и материала, из которого он изготовлен. Также на эту величину влияет температура и давление в камерах сгорания ДВС, состав горючей смеси. Для эффективной работы свечей величина напряжения, образующегося в КЗ, будет в полтора раза больше напряжения, необходимого для обеспечения пробоя
Параметр напряжения пробоя
Сам пробой образуется между электродными компонентами свечи, если величина напряжения на них и пробое соответствует друг другу. Рабочий параметр определяется зазором между электродами, параметром давления в камерах сгорания, а также температурой горючего состава. При пуске ДВС на холодную данная величина должна быть больше, это позволит появиться пробою и появлению искрового разряда

Это важно, поскольку горючее, а также воздух в двигателе еще холодные
Число искр, появляющихся в минуту
Для расчета количества искр за одну минуту надо знать показатель оборотов коленчатого вала, а также число цилиндров в ДВС. Значение искр можно вычислить путем разделения количества оборотов, умноженных на число цилиндров

А полученный показатель поделить на число тактов мотора

Что делать, если нет искры с катушки зажигания?

Вы сели в машину, привычным движением повернули ключ зажигания в замке, стартер усердно крутит маховик двигателя и… И двигатель не заводится. Что же делать? Изначально предположим, что с подачей топлива все нормально. Тогда причина банальна – нет искры. Прежде чем бежать за мультиметром, давайте определимся, а в катушке ли дело.

Для начала нужно проверить все разъемные контакты, связанные с образованием и передачей импульса напряжения, в случае необходимости почистить их. Проверить свечи зажигания. Они должны быть чистыми и сухими.

Если все в порядке, можно попробовать заменить катушку на заведомо исправную. Колдовство с осциллографом, я думаю, можно оставить автосервису.
Вы спросите: «Как выполнить ремонт катушки зажигания своими руками?». Отвечу – никак. Ее нужно заменить. Ремонту катушка не подлежит.
Сколько стоит катушка зажигания? По-разному… В зависимости от марки автомобиля. Например, для ВАЗ-1118 можно купить за 900 рублей. Цена на катушку для CHEVROLET Aveo начинается с 6 тысяч рублей. Редкие модели, например, катушка зажигания wf72 для Porsche, могут стоить до 300 долларов США и доставляться только под заказ.

Диагностика и проверка катушки зажигания Ваз 2106

Как проверить катушку зажигания автомобиля ВАЗ-2106 в домашних условиях? Лучший способ – воспользоваться мультиметром или омметром. Тестирование обмоток с помощью данного оборудования осуществляется таким образом:

• чтобы убедиться в исправности первичной обмотки, подключаем омметр к боковым ее выводам и смотрим на показатели сопротивление. Для полностью рабочей катушки зажигания оно должно составить не менее 3-4 Ом. В противном случае устройство потребуется ремонтировать или заменять;
• для проверки вторичной обмотки один из выходов омметра присоединяется к тому же боковому, а второй – к центральному выводу на самом импульсном трансформаторе. Нормальный показатель находится где-то в пределах 7,5-9,2 Ом. Чтобы получить точные данные, лучше воспользоваться руководством по эксплуатации вашего автомобиля. При наличии каких-либо отклонений катушка зажигания подлежит однозначной замене.

Перед выполнением описанных выше проверок необходимо отключить от аккумулятора минусовую клемму. Это поможет исключить риск короткого замыкания

Диагностика и проверка катушки зажигания Ваз 2106

Проверка наличия искры

Проверка искры возможна при помощи нескольких способов: на «массу», посредством использования мультиметра, специальным тестером на пеьезоэлементе. Первый способ самый простой. Корпус выкрученной свечи подносится к металлу (обычно это блок цилиндров двигателя), после чего мотор прокручивается стартером и анализируется наличие искры.

Обратите внимание, указанный способ проверки нельзя применять во время диагностики инжекторных автомобилей. Дело в том, что на авто с инжектором присутствует ЭБУ и другое электрооборудование, которое является достаточно чувствительным и может быть выведено из строя

На фото представлена проверка искры свечи на Ваз 2106

Второй способ позволяет в большей степени оценить состояние свечи зажигания, выявить пробой и т.д. Использование специального тестера является методом проверки искры на ижекторных авто, напоминая по своему принципу проверку путем анализа пробоя искры на «массу» (первый способ). При этом риск спалить блок управления минимизирован.  Теперь давайте поговорим о том, как проверить искру на инжекторном двигателе.

Проверка вторичной обмотки

Вторичная обмотка катушки проверяется практически таким же образом, только один из проводов омметра нужно подсоединить к боковому выводу, а второй — к центральному на катушке. Ниже все продемонстрировано на деле:

Здесь данные сопротивления уже совсем другие и при нормальной работе они должны быть в районе 7,4-9,2 кОм. Судя по показаниям прибора, мой случай показывает и подтверждает повторно, что с катушкой все нормально.

На фото представлена проверка вторичной обмотки катушки зажигания Ваз 2106

Чтобы не было недоразумений, хочу предупредить, что приведенные в этой статье цифры в большей степени относятся к катушкам зажигания ВАЗ 2106 типа Б117-А, хотя на многих моделях параметры идентичны. Но все же для своей модификации лучше посмотреть данные в специализированных источниках.

Если в результате проведенной проверки выяснилось, что элемент неисправен, то необходимо произвести его замену на новый.

Проверка трамблера

Если катушка исправна, но двигатель не заводится, проблему нужно искать в трамблере, для этого нужно снять его верхнюю крышку, отстегнув 2 защелки. Внутреннюю часть крышки нужно внимательно осмотреть, все контакты и уголек должны быть целыми. С трамблера нужно вытащить бегунок и тоже осмотреть его изнутри, бывает, что он трескается и искра бьет на массу.

Фото: Проверка трамблера Ваз 2106

Далее нужно внимательно осмотреть контакты прерывателя и при необходимости почистить их тонкой наждачной бумагой. Еще нужно осмотреть конденсатор, который обычно прикручен к трамблеру, без него искры тоже не будет. Чтобы проверить конденсатор, на него нужно подать питание с аккумулятора, а затем подключить лампочку или закоротить контакты металлическим предметом. Если лампочка не моргнет и не будет искры при замыкании, конденсатор не исправен. Его можно заменить любым другим, только не полярным.

В заключении хочется отметить тот факт, что никогда не следует проверять искру на зазор от провода до двигателя, при этом катушка зажигания быстро выходит из строя и ВАЗ 2106 уже не выйдет завести без ее замены. Все это происходит потому, что катушку пробивает изнутри, а все из-за сильно большого зазора на пробой.