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

Kao što svi vozači znaju, benzinski i dizelski pogonski agregati rade na različitim principima. Ako se u dizelskom motoru gorivo zapali od temperature zraka komprimiranog u cilindru (samo je zrak u komori tijekom takta kompresije, a dizelsko gorivo se isporučuje na kraju hoda), tada se u analognom benzinu postupak se aktivira iskrom koju stvara svjećica.

O motoru s unutarnjim izgaranjem već smo detaljno razgovarali u zasebna recenzija... Sada ćemo se usredotočiti na zasebni element sustava paljenja, o čijoj ispravnosti ovisi stabilnost motora. Ovo je zavojnica za paljenje.

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

Što je zavojnica za paljenje automobila

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

• Dovoljna količina svježeg zraka (za to je zaslužan prigušni ventil);
• Dobro miješanje zraka i benzina (to ovisi o vrsta sustava za gorivo);
• Kvalitetna iskra (nastaje svjećice, ali zavojnica za paljenje generira impuls) ili pražnjenje unutar 20 tisuća 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 se impuls može generirati malo prije ovog trenutka ili malo kasnije) .

Iako većina ovih čimbenika ovisi o radu ubrizgavanja, vremenskom rasporedu ventila i ostalim sustavima, zavojnica je ta koja stvara visokonaponski impuls. Odavde dolazi ovaj ogromni napon u 12-voltnom sustavu.

U sustavu paljenja benzinskog automobila zavojnica je mali uređaj koji je dio električnog sustava automobila. Sadrži mali transformator koji pohranjuje energiju i po potrebi oslobađa cjelokupnu opskrbu. U trenutku pokretanja visokonaponskog namota, to je već oko 20 tisuća volti.

Sam sustav paljenja radi prema slijedećem principu. Kada je hod kompresije dovršen u određenom cilindru, osjetnik radilice šalje mali signal ECU-u o potrebi za iskrom. Kada zavojnica miruje, radi u načinu spremanja energije.

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

U starijim automobilima sustav paljenja opremljen je razdjelnikom koji raspoređuje napon na svjećicama i aktivira / deaktivira namote svitka. U modernim strojevima takav sustav ima elektroničku vrstu upravljanja.

Kao što vidite, zavojnica za paljenje potrebna je kako bi se stvorio kratkotrajni visokonaponski impuls. Energiju pohranjuje električni sustav 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. Slučaj u kojem su sakupljeni svi elementi (najčešće je to metal, ali postoje i plastični analozi izrađeni od materijala otpornog na toplinu);
3. Izolacijski papir;
4. Primarni namot, koji je izrađen od izoliranog kabela, namotan u 100-150 zavoja. Ima 12V izlaze;
5. Sekundarni namot, koji ima strukturu sličnu glavnom, ali ima 15-30 tisuća zavoja, namotan je unutar primarnog. Elementi sličnog dizajna mogu biti opremljeni modulom za paljenje, dvopolnim i dvostrukim svitkom. U ovom dijelu kratkog spoja stvara se napon veći od 20 tisuća V, ovisno o modifikaciji sustava. 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, s kojim je pričvršćen kontaktni element;
8. Središnji izlaz, na kojem središnja žica ide do razdjelnika;
9. Zaštitna navlaka;
10. Priključna baterija brodske mreže vozila;
11. Kontaktna opruga;
12. Nosač za učvršćivanje, pomoću kojeg je uređaj učvršćen u fiksnom položaju u motornom prostoru;
13. Vanjski kabel;
14. Jezgra koja sprečava stvaranje vrtložnih struja.

Ovisno o vrsti automobila i sustavu 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 funkcioniranja transformatora. Primarni namot spojen je na bateriju prema zadanim postavkama (a kada motor radi, koristi se energija koju generira generator). Dok miruje, struja prolazi kroz kabel. U ovom trenutku namot tvori magnetsko polje koje djeluje na tanku žicu sekundarnog namota. Kao rezultat ovog djelovanja, u visokonaponskom elementu nakuplja se visoki napon.

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

Ovaj se parametar zadržava sve dok se energija potpuno ne ukloni. U većini modernih automobila ovaj postupak (smanjenje napona) traje 1.4 ms. To je sasvim dovoljno za stvaranje snažne 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 uvelike ovisi o vrsti razdjelnika koji se koristi u sustavu vozila. Dakle, mehanički razdjelnik 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 taj efekt, na zavojnice koji rade s mehaničkim sjeckalicom ugrađen 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 općem krugu sustava paljenja

Opisani su detalji o uređaju i vrstama sustava paljenja automobila u zasebnoj recenziji... Ali ukratko, u krugu SZ, zavojnica će raditi prema sljedećem principu.

Niskonaponski kontakti povezani su s niskonaponskim ožičenjem iz baterije. Da se baterija ne isprazni tijekom rada kratkog spoja, niskonaponski dio kruga mora se udvostručiti s generatorom, stoga je ožičenje sastavljeno u jedan kabelski svežanj za plus i jedan kabelski svežanj za minus (usput, tijekom rad motora s unutarnjim izgaranjem, 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) здесь), 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 izravno na svijeću. Kad je kontakt uključen, napon se od akumulatora dovodi do zavojnice. Između namotaja stvara se magnetsko polje koje se pojačava prisutnošću 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 prolazi središnjom žicom do razdjelnika. Ovisno o tome koji se cilindar aktivira, takva svjećica prima odgovarajući napon. Između elektroda dolazi do pražnjenja i ta iskra zapali smjesu zraka i goriva komprimiranog u šupljini. Postoje sustavi paljenja u kojima je svaka svjećica opremljena pojedinačnom zavojnicom ili su udvostručene. Slijed rada elemenata određen je na niskonaponskom dijelu sustava, zbog čega su visokonaponski gubici minimalizirani.

Glavne karakteristike svitka za paljenje:

Evo tablice glavnih karakteristika i njihovih vrijednosti za kratki spoj:

Parametar:	značenje:
Otpornost	Na primarnom namotu ova karakteristika treba biti unutar 0.25-0.55 Ohma. Isti parametar na sekundarnom krugu trebao bi biti unutar 2-25kOhm. Ovaj parametar ovisi o motoru i vrsti sustava za paljenje (zaseban je za svaki model). Što je otpor veći, to je manja snaga stvaranja iskre.
Iskrena energija	Ova bi vrijednost 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. Također ovisi o temperaturi BTC i tlaku u komori cilindra.
Napon proboja	Proboj je iscjedak koji 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 su uvijek slabo zagrijani, pa iskra mora biti snažna.
Broj iskrenja / min.	Broj iskri u minuti određuje se brojem okretaja radilice i brojem cilindara motora s unutarnjim izgaranjem.
transformacija	To je vrijednost koja pokazuje koliko se povećava primarni napon. Kad 12 volti stigne na namot i njegovo daljnje odspajanje, jakost struje naglo pada na nulu. U ovom trenutku napon u namotu počinje rasti. Ova vrijednost je parametar transformacije. Određuje se omjerom broja zavoja oba namota.
Induktivnost	Ovaj parametar određuje skladišna svojstva zavojnice (mjeri se u G.). Količina induktiviteta proporcionalna je količini uskladištene energije.

Vrste zavojnica za paljenje

Nešto više ispitali smo dizajn i princip rada najjednostavnije preinake kratkog spoja. U takvom sustavnom rasporedu distribuciju generiranih impulsa osigurava distributer. Suvremeni automobili opremljeni su elektroničkim regulatorima, a s njima i različitim vrstama zavojnica.

Suvremeni KZ mora ispunjavati sljedeće kriterije:

• Mali i lagan;
• Mora imati dug životni vijek;
• Njegov dizajn trebao bi biti što jednostavniji, tako da ga je lako instalirati i održavati (kada se pojavi kvar, vozač ga može samostalno prepoznati i poduzeti potrebne radnje);
• Budite zaštićeni od vlage i topline. Zahvaljujući tome, automobil će nastaviti učinkovito raditi pod promjenjivim vremenskim uvjetima;
• Kada se instaliraju izravno na svjećice, pare iz motora i drugi agresivni uvjeti ne bi smjeli oštetiti tijelo dijela;
• Treba biti zaštićen što je više moguće od kratkog spoja i curenja struje;
• Njegov dizajn mora osigurati učinkovito hlađenje i istovremeno jednostavnost ugradnje.

Postoje takve vrste zavojnica:

• Klasično ili uobičajeno;
• Pojedinac;
• Dvostruki ili dvopolni;
• Suho;
• Napunjen uljem.

Bez obzira na vrstu kratkog spoja, učinak je jednak - oni pretvaraju niski napon u visokonaponsku struju. Međutim, svaka vrsta ima svoje osobine dizajna. Razmotrimo detaljnije svaku od njih.

Klasični dizajn zavojnice za paljenje

Takvi su se kratki spojevi koristili u starim automobilima s kontaktnim, a zatim beskontaktnim paljenjem. Imaju najjednostavniji dizajn - sastoje se od primarnog i sekundarnog namota. Na niskonaponskom elementu može biti do 150 zavoja, a na visokonaponskom elementu - do 30 tisuća. 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, a s druge strane zatvoreno poklopcem. Niskonaponski kontakti i jedan kontakt na visokonaponskom vodu dovode se na poklopac. Primarni namot nalazi se na vrhu sekundarnog.

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

Takav automobilski transformator sada se praktički ne koristi zbog osobitosti suvremenih sustava paljenja. Još uvijek ih se može naći na starim automobilima domaće proizvodnje.

Opći kratki spoj ima sljedeće značajke:

• Maksimalni napon koji on može generirati je u rasponu od 18-20 tisuća 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 ljestvicom;
• Sve su ploče sastavljene u zajedničku cijev oko koje je namotan sekundarni namot;
• Za proizvodnju tikvice uređaja koristi se aluminij 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 instaliran je izravno na svijećnjak i stvara impuls samo za njega. Ova se preinaka koristi u elektroničkom paljenju. Razlikuje se od prethodnog tipa samo svojim smještajem, kao i dizajnom. Njegov uređaj također uključuje dva namota, samo je visokonaponski element ovdje namotan preko niskonaponskog napona.

Uz središnju jezgru, ima i vanjski analog. Na sekundarnom namotu ugrađena je 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 visokonaponska struja prijeđe minimalnu udaljenost od namota do štapa svijeće. Zahvaljujući tome, energija se uopće ne gubi.

Dvovodne zavojnice za paljenje

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

Prednost takve sheme je u tome što se prva svijeća pokreće 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 taj što takav sustav paljenja ne treba razdjelnik. Na svijeće se mogu povezati na dva načina. U prvom slučaju zavojnica stoji odvojeno, a jedna visokonaponska žica ide na svijećnjake. U drugoj verziji, zavojnica je instalirana na jednoj svijeći, a druga je povezana odvojenom žicom koja izlazi iz tijela uređaja.

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

Suhe zavojnice napunjene uljem

Klasični kratki spoj unutra je ispunjen transformatorskim uljem. Ova tekućina sprečava pregrijavanje namota uređaja. Tijelo takvih elemenata je metal. Budući da željezo ima dobro odvođenje topline, ali se istovremeno i samo zagrijava. Ovaj omjer nije uvijek racionalan, jer su takve modifikacije često vrlo vruće.

Da bi se eliminirao taj efekt, moderni uređaji proizvode se uopće bez kućišta. Umjesto toga koristi se epoksidni spoj. Ovaj materijal istodobno obavlja dvije funkcije: hladi namote i štiti ih od vlage i drugih negativnih utjecaja okoline.

Životni vijek i neispravnosti zavojnica za paljenje

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

Probušena zavojnica

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

1. Kratki spoj između namota;
2. Zavojnica se često pregrije (to se događa kod uobičajenih preinaka ugrađenih u slabo prozračenom odjeljku motornog prostora), pogotovo ako više nije svježa;
3. Dugotrajni rad ili jake vibracije (ovaj čimbenik često utječe na ispravnost modela koji su ugrađeni u motor);
4. Kad je napon akumulatora loš, vrijeme pohrane energije se premašuje;
5. Šteta na slučaju;
6. Kada vozač ne isključi paljenje tijekom deaktiviranja motora s unutarnjim izgaranjem (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 prekida rada motora ili drugih postupaka odvajaju zavojnice od svijeća, ali ih ne odvajaju od sustava. Nakon što su izvedeni radovi čišćenja motora, pokrenuli su radilicu starterom kako bi uklonili svu prljavštinu iz cilindara. Ako ne odvojite 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 ponovno provjeravajte kontakt visokonaponskih žica (ne samo za praćenje oksidacije na svijećnjacima, već i na središnjoj žici);
• Pazite da vlaga ne uđe u tijelo, a još manje iznutra;
• Prilikom servisiranja sustava paljenja, 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 dobiti ozbiljan iscjedak, stoga je, zbog sigurnosti, bolje raditi s gumenim rukavicama;
• Povremeno dijagnosticirajte uređaj na servisu.

Kako možete znati je li zavojnica neispravna?

Suvremeni automobili opremljeni su brodskim računalima (kaže se kako to funkcionira, zašto je potrebno i koje su modifikacije nestandardnih modela u drugoj recenziji). Čak i najjednostavnija preinaka ove opreme može otkriti kvarove u električnom sustavu, koji uključuje sustav paljenja.

Ako se kratki spoj pokvari, zasvijetlit će ikona motora. Naravno, riječ je o vrlo opsežnom signalu (ova ikona na nadzornoj ploči svijetli, na primjer, i u slučaju kvara lambda sonda), zato se nemojte osloniti 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) здесь). Ako su neki moderni benzinski motori s izravnim ubrizgavanjem opremljeni takvim sustavom (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 vlagu automobil ili ne započinje dobro ili uopće ne pali (žice možete obrisati na suho i pokušati pokrenuti automobil - ako to pomogne, tada morate zamijeniti set eksplozivnih kabela );
• Oštar pritisak na papučicu gasa dovodi do otkaza motora (prije promjene zavojnica morate biti sigurni da sustav 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 također može ukazivati ​​na kvarove same jedinice, na primjer, izgaranje ventila).

Zdravlje pojedinih elemenata možete provjeriti mjerenjem otpora namota. 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 razgradnju svijeće odvojeno.

Može li se zavojnica za paljenje popraviti?

Popravak konvencionalnih zavojnica za paljenje sasvim je moguć, ali za to treba puno vremena. Dakle, predradnik mora točno znati što popraviti u uređaju. Ako trebate premotati namot, tada ovaj postupak zahtijeva točno znanje o tome koji bi trebao biti presjek i materijal žica, kako ih pravilno navijati i popravljati.

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

Što se tiče modernih preinaka, većina ih se ne može rastaviti da bi se došlo do namota. 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 sustava paljenja za to dopušta 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 povjerenje da se izvodi visokokvalitetno.

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

Kako izračunati neispravnu zavojnicu za paljenje

Pitanja i odgovori:

Kakve vrste svitaka paljenja postoje? Postoje zajednički zavojnici (jedan za sve svijeće), pojedinačni (po jedan za svaku svijeću, montiran u svijećnjake) i dvostruki (jedan za dvije svijeće).

Što je unutar zavojnice za paljenje? To je minijaturni transformator s dva namota. Unutra je čelična jezgra. Sve je to zatvoreno u dielektrično kućište.

Što su zavojnice paljenja u automobilu? To je element sustava paljenja koji pretvara struju niskog napona u struju visokog napona (visokonaponski puls kada je niskonaponski namot isključen).