Маслонаполненная бобина
Более чем полвека эволюции карбюраторных бензиновых моторов с контактной системой зажигания катушка (или как ее часто называли шоферы прошлых лет – «бобина») практически не меняла конструкцию и облик, представляя собой высоковольтный трансформатор в металлическом герметичном стакане, заполненном трансформаторным маслом для улучшения изоляции между витками обмоток и охлаждения.
Неотъемлемым партнером катушки был трамблер – механический коммутатор низкого напряжения и распределитель высокого. Искра должна была появляться в соответствующих цилиндрах в конце такта сжатия топливовоздушной смеси – строго в определенный момент. Трамблер осуществлял и зарождение искры, и синхронизацию ее с тактами работы мотора, и распределение по свечам.
Классическая маслонаполненная катушка зажигания — «бобина» (что по-французски и означало «катушка») — была чрезвычайно надежна. От механических воздействий ее защищал стальной стакан корпуса, от перегрева – эффективный теплоотвод через заполняющее стакан масло. Однако согласно малоцензурному в оригинальном варианте стишку «Дело было не в бобине – идиот сидел в кабине…», получается, что надежная бобина таки порой подводила, даже если даже водитель не такой уж идиот…
Если посмотреть на схему контактной системы зажигания, то можно обнаружить, что заглушенный мотор мог останавливаться в любом положении коленвала, как с замкнутыми контактами прерывателя низкого напряжения в трамблере, так и с разомкнутыми. Если при предыдущем глушении мотор остановился в положении коленвала, в котором кулачок трамблера замыкал контакты прерывателя, подающего низкое напряжение на первичную обмотку катушки зажигания, то когда водитель по какой-то причине включал зажигание, не запуская мотор, и оставлял ключ в таком положении надолго, первичная обмотка катушки могла перегреться и сгореть… Ибо через нее начинал проходить постоянный ток в 8-10 ампер вместо прерывистого импульсного.
Официально катушка классического маслонаполненного типа неремонтопригодна: после сгорания обмотки она отправлялась в утиль. Однако когда-то давно на автобазах электрики умудрялись ремонтировать бобины – развальцовывали корпус, сливали масло, перематывали обмотки и собирали заново… Да, были времена!
И лишь после массового внедрения бесконтактного зажигания, при котором контакты трамблера сменились на электронные коммутаторы, проблема сгорания катушек почти исчезла. В большинстве коммутаторов было предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания на включённом зажигании, но не запущенном двигателе. Иными словами, после включения зажигания начинался отсчет небольшого временного интервала, и если водитель за это время не заводил мотор, коммутатор автоматически выключался, защищая и катушку, и самого себя от перегрева.
Сухие катушки
Следующим этапом развития классической катушки зажигания стал отказ от маслонаполненного корпуса. «Мокрые» катушки сменились на «сухие». Конструктивно это была практически та же самая катушка, но без металлического корпуса и масла, покрытая сверху слоем эпоксидного компаунда для защиты от пыли и влаги. Работала она совместно с тем же самым трамблером, и часто в продаже можно было встретить и старые «мокрые» катушки, и новые «сухие» на одну и ту же модель авто. Они были полностью взаимозаменяемыми, соответствовали даже «уши» креплений.
Для рядового автовладельца в изменении технологии с «мокрой» на «сухую» не было, по сути, никаких преимуществ или недостатков. Если последняя, конечно, была изготовлена качественно. «Профит» получали только производители, поскольку изготовить «сухую» катушку несколько проще и дешевле. Однако если «сухие» катушки иностранных производителей автомобилей изначально продумывались и изготавливались достаточно тщательно и служили почти столько же, сколько и «мокрые», советские и российские «сухие» бобины снискали дурную славу, поскольку имели массу проблем с качеством и выходили из строя достаточно часто без каких-либо причин.
Так или иначе, сегодня «мокрые» катушки зажигания полностью уступили место «сухим», а качество последних даже отечественного производства практически не вызывает нареканий.
Были и катушки-гибриды: обычную «сухую» катушку и обычный коммутатор бесконтактного зажигания иногда объединяли в единый модуль. Такие конструкции встречались, к примеру, на моновпрысковых Фордах, Ауди и ряде других. С одной стороны, это выглядело в некоторой степени технологично, с другой – снижалась надежность и увеличивалась цена. Ведь два изрядно нагревающихся узла объединили в один, тогда как по отдельности они и охлаждались лучше, и при выходе из строя того или иного замена обходилась дешевле…
Ах да, еще в копилку специфических гибридов: на стареньких Тойотах нередко встречался вариант катушки, интегрированной прямо в распределитель трамблера! Интегрировалась она, конечно, не намертво, и при выходе из строя «бобину» можно было без труда снять и приобрести отдельно.
Модуль зажигания – отказ от трамблера
Заметная эволюция в катушечном мире произошла в период развития инжекторных моторов. Первые инжекторы имели в своем составе «частичный трамблер» – низковольтную цепь катушки уже коммутировал электронный блок управления двигателем, а вот искру по цилиндрам по-прежнему раздавал классический бегунковый распределитель, приводимый во вращение от распредвала. От этого механического узла стало возможным полностью отказаться, применив комбинированную катушку, в общем корпусе которой скрывались отдельные катушки в количестве, соответствующем числу цилиндров. Такие узлы стали называть «модулями зажигания».
Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) содержал в себе 4 транзисторных ключа, которые поочередно подавали 12 вольт на первичные обмотки всех четырех катушек модуля зажигания, а те в свою очередь отправляли искровой импульс высокого напряжения каждая на свою свечу. Еще чаще встречаются упрощенные варианты комбинированных катушек, более технологичные и дешевые в производстве. В них в одном корпусе модуля зажигания четырёхцилиндрового мотора помещается не четыре катушки, а две, но работающие, тем не менее, на четыре свечи. В такой схеме искра на свечи подается попарно – то есть, на одну свечу из пары она приходит в нужный для воспламенения смеси момент, а на другую – вхолостую, в момент выпуска отработавших газов из этого цилиндра.
Следующим этапом развития комбинированных катушек стал перенос электронных коммутирующих ключей (транзисторов) из блока управления двигателем в корпус модуля зажигания. Вынос мощных и греющихся при работе транзисторов «на волю» улучшил температурный режим ЭБУ, а при выходе из строя какого-либо электронного ключа-коммутатора достаточно было заменить катушку, а не менять или паять сложный и дорогущий блок управления. В котором ещё часто прописаны индивидуальные для каждого авто пароли иммобилайзера и тому подобная информация.
Каждому цилиндру – по катушке!
Еще одно типичное для современных бензиновых автомобилей решение в сфере зажигания, существующее параллельно с модульными катушками, – это индивидуальные катушки для каждого цилиндра, которые устанавливаются в свечной колодец и контактируют со свечой непосредственно, без высоковольтного провода.
Первые «персональные катушки» были именно катушками, но потом в них переехала и коммутационная электроника – так же, как это произошло и с модулями зажигания. Из плюсов такого форм-фактора – отказ от высоковольтных проводов, а также возможность замены при выходе из строя только одной катушки, а не целого модуля.
Правда, стоит сказать, что в этом формате (катушки без высоковольтных проводов, монтируемые на свечу) существуют и катушки в виде единого блока, объединенные общим основанием. Такие, к примеру, любят использовать GM и PSA. Вот это воистину кошмарное техническое решение: катушки вроде бы отдельные, но при выходе из строя одной «бобины» приходится менять в сборе крупный и очень дорогой блок…
К чему мы пришли?
Классическая маслонаполненная бобина была одним из самых надежных и неубиваемых узлов в карбюраторном и ранних инжекторных автомобилях. Внезапный выход ее из строя считался редкостью. Правда, ее надежность, к сожалению, «компенсировал» неотъемлемый напарник – трамблер, а позже – и электронный коммутатор (последнее, правда, относилось только к отечественным изделиям). Пришедшие на смену «масляным» «сухие» катушки по надежности были сопоставимы, но все же несколько чаще выходили из строя без видимых причин.
Инжекторная эволюция заставила избавиться от трамблера. Так появились разнообразные конструкции, не нуждавшиеся в механическом высоковольтном распределителе – модули и отдельные катушки по числу цилиндров. Надежность таких конструкций еще более снизилась в связи с усложнением и миниатюризацией их «потрохов», а также крайне тяжелыми условиями их работы. Через несколько лет работы с постоянным нагревом от двигателя, на котором катушки были смонтированы, на защитном слое компаунда образовывались трещины, через них влага и масло попадали на высоковольтную обмотку, вызывая пробои внутри обмоток и пропуски зажигания. У отдельных катушек, которые установлены в свечных колодцах, условия работы еще более адские. Также не любят нежные современные катушки мойку моторного отсека и увеличенный зазор в электродах свечей зажигания, образующийся в результате длительной работы последних. Искра всегда ищет наиболее короткий путь, и нередко находит его внутри обмотки бобины.
В итоге на сегодняшний день наиболее надежной и правильной конструкцией из существующих и применяемых можно назвать модуль зажигания со встроенной коммутирующей электроникой, установленный на двигателе с воздушным зазором и соединенный со свечами высоковольтными проводами. Менее надежны раздельные катушки, установленные в свечных колодцах головки блока, и совсем неудачно, с моей точки зрения, решение в виде объединенных катушек на единой рампе.
Источник: www.kolesa.ru
Например, системы зажигания автомобилей не особенно изменились за последние 50 лет. Большинству из них и сегодня для генерации электрического импульса для поджига сжатой смеси воздуха и топлива в бензиновом двигателе нужны распределительный элемент и катушка зажигания (в простонародье — бобина). Катушка — это достаточно простое устройство. Но, как и многое в жизни, простое часто оказывается сестрой гениальности. В нашем случае — эффективности. Давайте просто представим. Чтобы зажечь воздушную смесь, необходим электрический импульс напряжением примерно 15 000–30 000 вольт. Откуда взять такой заряд, если аккумулятор дает лишь 12 вольт? На помощь приходит та самая бобина, генерирующая высоковольтный импульс.
Но мало просто «зарядить», необходимо сделать это так, чтобы точный импульс действительно привел к поджигу и полному сгоранию смеси в любых условиях работы двигателя. Именно поэтому катушка зажигания работает «на пару» с электронным блоком управления, который служит для контроля времени импульса.
может быть встроенным в катушку, размещаться отдельно или находиться внутри блока управления двигателем. Несмотря на свою простоту, катушка зажигания, как и другие автокомпоненты, подвержена износу и выходу из строя. Особенно вследствие перепадов температуры, что так типично для российских условий эксплуатации с морозными зимами и жарким летом. Если бобину вовремя не поменять, она может «увлечь» за собой и модуль управления двигателем ECM, что уже гораздо серьезнее в плане затрат на ремонт.
Все больше квалифицированных автослесарей и мастеров во всем мире сегодня выбирают катушки зажигания Delphi благодаря надежности этой марки и производительности продукции. Оригинальное качество ведет к уменьшению случаев выхода из строя и повышению удовлетворенности клиентов.
Катушки зажигания Delphi обеспечивают выработку точного количества электричества для создания напряжения на свече зажигания, благодаря чему достигаются превосходные рабочие характеристики двигателя с адаптацией к дорожным и окружающим условиям. Помимо этого, аналогично другим узлам системы зажигания Delphi, бобины позволяют системам управления работой двигателя более жестко контролировать объемы вредных выбросов, экономичность и производительность. Более того, в зависимости от специфики применения одна катушка Delphi способна обслуживать одну, две, шесть или восемь свечей зажигания, благодаря чему оптимизируется управление материально-техническими запасами. Delphi отлично подходит для российского авторынка, так как обеспечивает широкий охват отечественных и импортных систем.
Катушки, несмотря на свою простоту, требуют бережного обращения. Вот что советуют специалисты Delphi тем, кто решил произвести замену или ремонт бобины:
- Катушки не должны иметь видимых повреждений и плотно надеваться на свечи. Поврежденная деталь может привести к раннему выходу из строя, а плохо установленная катушка — к пропускам зажигания.
- Никогда не разбирайте и не снимайте колодку с катушки.
- Не царапайте корпус катушки или ее кожух, не ударяйте по катушке.
- Не используйте молоток и другие ударные инструменты для установки катушек. Устанавливайте их исключительно руками.
- Не применяйте никаких недопустимых материалов при работе клеммой высокого напряжения, которая соединяется с обмоткой высокого напряжения.
- Не распыляйте краски и другие аэрозоли на электрические коннекторы.
- Всегда прикладывайте допустимое усилие при установке проводов и самой катушки.
- Не подвешивайте систему зажигания за провода.
- Не прикладывайте силу при подсоединении проводов и катушки зажигания.
Несоблюдение этих правил может привести к пропускам зажигания, снижению срока службы катушки, утечкам напряжения, отложениям на катушке, короткому замыканию, трещинам и т. д.
Наибольшую эффективно.
ной информации на блок управления двигателем и соблюдение жестких нормативов по выбросам.
Для системы зажигания Delphi предлагает такие продукты, как крышки и роторы распределителей зажигания, клапаны рециркуляции ОГ, клапаны регулировки подачи воздуха на холостом ходу и клапаны добавочного воздуха, катушки зажигания, блоки зажигания, комплекты проводов зажигания. Delphi также является мировым лидером по производству и ремонту форсунок, которые разработаны с учетом строгих требований к оригинальному оборудованию, отвечают федеральным стандартам по выбросам и экономии топлива и обеспечивают присущее оригинальному оборудованию удобство в установке.
am-ru.delphi.com
Источник: www.zr.ru
Источник: streetmarket.ru