Котушка запалювання: пристрій, принцип роботи та ознаки несправності

Котушка запалювання – другий елемент у послідовності системи запалення двигуна автомобіля. Робота котушки запалення схожа з функціями трансформатора і заснована на перетворенні низьковольтної напруги від акумуляторної (стартерної) батареї автомобіля, високовольтна напруга, що генерується для свічок запалювання, внаслідок чого відбувається запалення повітряно-паливної суміші.

Складається котушка з первинної та вторинної обмоток, залізного сердечника та корпусу з ізоляцією. На сердечнику, набраному з тонких металевих пластин, намотані дві обмотки з товстого та тонкого мідного дроту.

Принцип роботи котушки запалення аналогічний роботі трансформатора. При подачі напруги на ланцюг первинної обмотки у котушці створюється магнітне поле. Вторинна обмотка котушки запалювання самоіндукується та генерує напругу. Трансформована напруга подається на свічки запалювання через розподільний пристрій, а високовольтний розряд триває, доки створена котушкою енергія не буде витрачена.

Різновиди котушок

На сьогоднішній день існує достатня кількість типів котушок запалювання, які можна встановлювати як на старі вітчизняні автомобілі з карбюраторними двигунами, так і на більш сучасні автомобілі з безпосереднім упорскуванням палива.

Корпусні котушки запалювання встановлюються на автомобілі з механічним розподілом запалення, де розподільник, обертаючись, подає високовольтну напругу на кожну запалювальну свічку в певній послідовності. Такий спосіб комутації та розподілу напруги не застосовується у сучасному автомобілебудуванні через малі терміни служби та низьку надійність.

Котушка з електронним розподілом запалення, або розподільна котушка, не вимагає для своєї роботи додатково контактного каскадного переривника, адже з розвитком технологій у мікроелектроніці стала можливою інтеграція такого переривача запалювання в саму котушку. Така котушка підійде для автомобілів із механічним розподілом запалювання.

Двохіскрова котушка запалення дозволяє генерувати напругу для свічок одночасно у двох циліндрах двигуна за один оборот колінчастого валу, при цьому узгодження між системою запалення та розподільним валом не потрібне. Такі котушки доцільно застосовувати тільки в двигунах з парною кількістю циліндрів, наприклад, для двигуна з чотирма циліндрами знадобиться дві котушки, з шістьма - три, відповідно, з вісьма - чотири.

"Інтелектуальна" штекерна котушка запалення є одноіскровою і встановлюється прямо на кожну свічку запалювання. Конструкція та функціональні характеристики такої котушки дозволяють відмовитись від застосування в системі високовольтних проводів, але при цьому необхідні сполучні затискачі (клеми), розраховані на високу напругу. За рахунок своєї компактності ці котушки застосовують у автомобілях з малим об'ємом вільного підкапотного простору, але компактний не означає малоефективний. Штекерна котушка може легко конкурувати зі своїми побратимами.

Перевагами котушки є:

1. Найбільш широкий діапазон налаштування кута випередження запалення.
2. Діагностика перепусток запалення з первинної та вторинної обмоток.
3. Іскрогасіння у вторинному ланцюзі за допомогою високовольтного діода.

Застосовуються такі пристрої двигунів з будь-яким числом циліндрів, проте тут суворо потрібна синхронізація з положенням розподільного валу за допомогою відповідного датчика.

Несправності котушок та їх діагностика

Котушка запалення - досить-таки надійний елемент системи, але і її не оминають всілякі несправності, часто пов'язані з недотриманням правил експлуатації. Розглянемо найпоширеніші ознаки несправності котушки запалення:

• Нестійкі обороти двигуна на неодруженому ходу.
• Провали двигуна при різкому відкритті дросельної заслінки.
• Зайнявся «Чек».
• Відсутня іскра.

У першу чергу, при виникненні поломки системи запалення, слід візуально оглянути котушку і знайти тріщини, обвугленість, а також перевірити її температуру та вологість. Якщо гріється котушка запалювання, це може свідчити про те, що сталося міжвиткове замикання і пристрій підлягає заміні. Підвищена вологість у місці, де знаходиться котушка запалення, так само може позначитися на роботі двигуна. Якщо котушка суха, без тріщин, кіптяви і не гаряча, але несправність у системі все ж таки присутня, необхідно провести її діагностику.

Якщо автомобіль не заводиться, тобто стартер прокручується, але двигун не підхоплює запалювання, це може означати, що немає іскри з котушки запалення.

1. Як перевірити котушку запалювання на працездатність для безконтактної системи розподілу запалювання? Необхідно від'єднати високовольтний провід, розташований по центру розподільника запалювання і розташувати цей провід на відстані приблизно 5 мм від металевого корпусу двигуна. Потім прокручуємо стартером колінчастий вал двигуна і спостерігаємо за наявністю іскри в зазорі між контактною частиною високовольтного дроту, який від'єднали від розподільника, та корпусом двигуна (маса).
2. У контактній системі запалення з цієї процедури виключається прокручування колінчастого валу стартером, а саме: знімаємо кришку розподільника запалення та встановлюємо контакти переривника напруги у замкнений стан. Потім включаємо запалення важелем переривника, розмикаємо та замикаємо контакти. Наявність при цьому іскри в зазорі між дротом і масою говорить про справну роботу котушки запалювання.

Якщо діагностика котушки запалення виявила відсутність іскри, потрібно перевірити опір котушки запалення. Для цього буде потрібно звичайний мультиметр, або омметр і технічний паспорт на котушку, де можна переглянути її параметри, включаючи опір обмоток. Перед тим, як перевірити котушку запалювання, від'єднуємо всі дроти і почергово вимірюємо опір обох обмоток, при цьому опір первинної обмотки має бути меншим, ніж у вторинної. Якщо в ході вимірювань з'ясувалося, що опір обох обмоток відповідає заводським параметрам, а при перевірці «на іскру» цієї іскри не було, то можна зробити висновок, що стався пробій ізоляції між витками і корпусом.

Заміна котушки запалювання

У разі несправності котушки та неможливості її відновлення вона підлягає заміні. Можна купити таку ж оригінальну, а можна підібрати аналогічну, при цьому їх характеристики не повинні відрізнятися більш ніж на 20-30 відсотків, а також мати однакове кріплення та конструктивне виконання. Наприклад, для вітчизняних автомобілів ВАЗ-2108 - 2109 з електронними котушками 27.3705 від вітчизняного виробника, підійдуть не дуже відрізняється за параметрами котушки 0.221.122.022 фірми Bosch. І тут розкид параметрів становитиме від 10 до 15%.

Підсумовуючи, можна відзначити, що при написанні статті використовувалася реальна інформація про проблеми, з якими стикався кожен водій. Всі котушки практично не відрізняються один від одного за принципом дії, але не всі їх взаємозамінні, наприклад, котушки з механічним розподілом запалення не зможе працювати з безконтактним розподілом і навпаки.