Vžigalna tuljava: kaj je to, zakaj je potrebna, znaki okvare

Kot vsi avtomobilisti vedo, bencinski in dizelski pogonski sklopi delujejo drugače. Če se v dizelskem motorju gorivo vžge zaradi temperature zraka, stisnjenega v jeklenki (med kompresijskim hodom je v komori samo zrak, dizelsko gorivo pa je dobavljeno na koncu hoda), potem v bencinskem analogu to postopek aktivira iskra, ki jo tvori svečka.

O motorju z notranjim zgorevanjem smo že podrobno govorili v ločen pregled... Zdaj se bomo osredotočili na ločen element vžigalnega sistema, od katerega uporabnosti je odvisna stabilnost motorja. To je vžigalna tuljava.

Od kod prihaja iskra? Zakaj je v sistemu vžiga tuljava? Katere vrste tuljav obstajajo? Kako delujejo in kakšna je njihova naprava?

Kaj je tuljava za vžig avtomobila

Za vžig bencina v jeklenki je pomembna kombinacija takih dejavnikov:

• Zadostna količina svežega zraka (za to je odgovoren dušilni ventil);
• Dobro mešanje zraka in bencina (to je odvisno od vrsta sistema za gorivo);
• Kakovostna iskra (nastane svečke, toda vžigalna tuljava ustvari impulz) ali izpust znotraj 20 tisoč voltov;
• Do praznjenja bi moralo priti, ko je BTC v jeklenki že stisnjen in je bat po vztrajnosti zapustil zgornjo mrtvo točko (odvisno od načina delovanja motorja lahko ta impulz nastane nekoliko prej kot ta trenutek ali malo kasneje) .

Medtem ko je večina teh dejavnikov odvisna od delovanja vbrizga, krmiljenja ventilov in drugih sistemov, tuljava tvori visokonapetostni impulz. Od tu prihaja ta ogromna napetost v 12-voltnem sistemu.

V vžigalnem sistemu bencinskega avtomobila je tuljava majhna naprava, ki je del električnega sistema avtomobila. Vsebuje majhen transformator, ki shranjuje energijo in po potrebi sprosti celotno zalogo. Ko se sproži visokonapetostno navitje, je že približno 20 tisoč voltov.

Sam sistem vžiga deluje po naslednjem principu. Ko je kompresijski hod v določenem cilindru končan, senzor ročične gredi pošlje ECU majhen signal o potrebi po iskri. Ko tuljava miruje, deluje v načinu za shranjevanje energije.

Ko je krmilna enota prejela signal o nastanku iskre, aktivira rele tuljave, ki odpre eno navitje in zapre visokonapetostno. V tem trenutku se sprosti potrebna energija. Impulz prehaja skozi razdelilnik, ki določa, katero svečko je treba napajati. Tok teče skozi visokonapetostne žice, priključene na svečke.

V starejših avtomobilih je sistem za vžig opremljen z razdelilnikom, ki porazdeli napetost po svečkah in aktivira / deaktivira navitja tuljav. V sodobnih strojih ima tak sistem elektronski tip nadzora.

Kot lahko vidite, je vžigalna tuljava potrebna za ustvarjanje kratkoročnega visokonapetostnega impulza. Energijo shranjuje električni sistem vozila (baterija ali generator).

Naprava in princip delovanja vžigalne tuljave

Fotografija prikazuje eno od vrst tuljav.

Kratek stik je lahko glede na vrsto sestavljen iz:

1. Izolator, ki preprečuje uhajanje toka iz naprave;
2. Primer, v katerem so zbrani vsi elementi (najpogosteje gre za kovino, obstajajo pa tudi plastični analogi iz toplotno odpornega materiala);
3. Izolacijski papir;
4. Primarni navit, ki je izdelan iz izoliranega kabla, je navit v 100-150 obratov. Ima 12V izhode;
5. Sekundarni navit, ki ima strukturo, podobno glavni, vendar ima 15-30 tisoč obratov, navit znotraj primarnega. Elementi s podobno zasnovo so lahko opremljeni z modulom za vžig, dvo-zatičem in dvojno tuljavo. V tem delu kratkega stika se ustvari napetost, večja od 20 tisoč V, odvisno od modifikacije sistema. Da je stik vsakega elementa naprave čim bolj izoliran in ne nastane okvara, se uporablja konica;
6. Primarni kontakt terminala. Na mnogih kolutih je označena s črko K;
7. Kontaktni vijak, s katerim je pritrjen kontaktni element;
8. Osrednji izhod, na katerem gre osrednja žica do razdelilnika;
9. Zaščitna prevleka;
10. Terminalna baterija na vozilu;
11. Kontaktna vzmet;
12. Pritrdilni nosilci, s katerimi je naprava pritrjena v fiksnem položaju v motornem prostoru;
13. Zunanji kabel;
14. Jedro, ki preprečuje nastanek vrtinčnih tokov.

Lokacija kratkega stika je odvisna od vrste avtomobila in sistema vžiga, ki se v njem uporablja. Če želite hitro najti ta element, se morate seznaniti s tehnično dokumentacijo za avto, ki bo vsebovala električni diagram celotnega avtomobila.

Delovanje kratkega stika ima načelo delovanja transformatorja. Primarni navit je privzeto povezan z akumulatorjem (in ko motor deluje, se porabi energija, ki jo ustvari generator). Med mirovanjem skozi kabel teče tok. V tem trenutku navitje tvori magnetno polje, ki deluje na tanko žico sekundarnega navitja. Kot rezultat tega dejanja se v visokonapetostnem elementu kopiči visoka napetost.

Ko se sproži odklopnik in izključi primarni navit, se v obeh elementih ustvari elektromotorna sila. Višja kot je samoindukcija EMF, hitreje izgine magnetno polje. Za pospešitev tega procesa se lahko v jedro kratkega stika dovede tudi nizkonapetostni tok. Tok narašča na sekundarnem elementu, zaradi česar napetost v tem odseku močno pade in nastane napetost loka.

Ta parameter se ohrani, dokler se energija popolnoma ne odstrani. V večini sodobnih avtomobilov ta postopek (zmanjšanje napetosti) traja 1.4 ms. To je povsem dovolj za tvorbo močne iskre, ki lahko prebode zrak med elektrodami sveče. Po popolnem praznjenju sekundarnega navitja se preostala energija porabi za vzdrževanje napetosti in dušenih nihanj električne energije.

Funkcije vžigalne tuljave

Učinkovitost vžigalne tuljave je v veliki meri odvisna od vrste razdelilnika, ki se uporablja v sistemu vozila. Tako mehanski razdelilnik izgubi majhno količino energije v procesu zapiranja / odpiranja kontaktov, saj lahko med elementi nastane majhna iskra. Pomanjkanje mehanskih kontaktnih elementov odklopnika se kaže pri visokih ali nizkih hitrostih motorja.

Ko ima ročična gred majhno število vrtljajev, kontaktni elementi razdelilnika ustvarijo majhen obločni izpust, zaradi česar se vžigalni svečki dovaja manj energije. Toda pri visokih hitrostih ročične gredi kontakti odklopnika vibrirajo, zaradi česar sekundarna napetost pade. Da bi odpravili ta učinek, je na tuljave, ki delujejo z mehanskim sekalnikom, nameščen uporovni element.

Kot lahko vidite, je namen tuljave enak - pretvoriti nizkonapetostni tok v visokega. Preostali parametri delovanja SZ so odvisni od drugih elementov.

Delovanje tuljave v splošnem tokokrogu vžigalnega sistema

Opisane so podrobnosti o napravi in ​​tipih avtomobilskih vžigalnih sistemov v ločenem pregledu... Toda na kratko, v vezju SZ bo tuljava delovala po naslednjem principu.

Nizkonapetostni kontakti so povezani z nizkonapetostnim ožičenjem iz akumulatorja. Da se akumulator ne bi izpraznil med delovanjem kratkega stika, je treba nizkonapetostni odsek tokokroga podvojiti z generatorjem, zato je ožičenje sestavljeno v en pas za plus in en pas za minus (med potjo med delovanje motorja z notranjim zgorevanjem, se baterija napolni).

1) generator, 2) stikalo za vžig, 3) razdelilnik, 4) odklopnik, 5) svečke, 6) vžigalna tuljava, 7) baterija

Če generator preneha delovati (opisano je, kako preveriti njegovo okvaro) tukaj), vozilo porablja baterijo. Na akumulatorju lahko proizvajalec navede, kako dolgo lahko avto deluje v tem načinu (za podrobnosti o tem, kako izbrati novo baterijo v avtomobilu, je opisano v drugem članku).

Iz tuljave izstopi en visokonapetostni kontakt. Odvisno od modifikacije sistema je lahko njegova povezava bodisi z odklopnikom bodisi neposredno s svečo. Ko je vžig vklopljen, se napetost napaja iz akumulatorja na tuljavo. Med navitji nastane magnetno polje, ki ga ojača prisotnost jedra.

V trenutku, ko se motor zažene, zaganjalnik obrača vztrajnik, s katerim se vrti ročična gred. DPKV fiksira položaj tega elementa in daje impulz krmilni enoti, ko bat doseže zgornjo mrtvo točko na stiskalnem hodu. V kratkem stiku se vezje odpre, kar povzroči kratkotrajni izbruh energije v sekundarnem krogu.

Ustvarjeni tok teče skozi osrednjo žico do razdelilnika. Odvisno od tega, kateri valj se sproži, takšna svečka prejme ustrezno napetost. Med elektrodama pride do praznjenja in ta iskra vžge mešanico zraka in goriva, stisnjenega v votlini. Obstajajo sistemi za vžig, pri katerih je vsaka vžigalna svečka opremljena s posamezno tuljavo ali pa so podvojene. Zaporedje delovanja elementov se določi na nizkonapetostnem delu sistema, zaradi česar so visokonapetostne izgube čim manjše.

Glavne značilnosti vžigalne tuljave:

Tu je tabela glavnih značilnosti in njihovih vrednosti za kratek stik:

Parameter:	Vrednost:
Odpornost	Na primarnem navitju mora biti ta značilnost znotraj 0.25-0.55 Ohm. Isti parameter na sekundarnem krogotoku mora biti znotraj 2-25kOhm. Ta parameter je odvisen od motorja in vrste vžigalnega sistema (za vsak model je ločen). Večja kot je odpornost, manjša je moč za ustvarjanje iskre.
Iskra energije	Ta vrednost naj bo približno 0.1 J in porabljena v 1.2 ms. V svečah ta vrednost ustreza parametru obločnega praznjenja med elektrodama. Ta energija je odvisna od premera elektrod, razmika med njimi in materiala. Odvisno je tudi od temperature BTC in tlaka v komori valja.
Prelomna napetost	Razčlenitev je izpust, ki nastane med elektrodami sveče. Delovna napetost je odvisna od razmika SZ in enakih parametrov kot pri določanju energije iskre. Ta parameter bi moral biti višji, ko se motor šele zažene. Sam motor in mešanica zraka in goriva v njem so še vedno slabo ogrevani, zato mora biti iskra močna.
Število isker / min.	Število isker na minuto se določi z vrtljaji motorne gredi in številom valjev motorja z notranjim zgorevanjem.
Transformacija	To je vrednost, ki prikazuje, kako močno se poveča primarna napetost. Ko 12 voltov prispe na navitje in se nato odklopi, trenutna moč močno pade na nič. V tem trenutku začne napetost v navitju naraščati. Ta vrednost je parameter pretvorbe. Določa se z razmerjem med številom zavojev obeh navitij.
Induktivnost	Ta parameter določa lastnosti shranjevanja tuljave (izmerjena je v G.). Količina induktivnosti je sorazmerna s količino shranjene energije.

Vrste vžigalnih tuljav

Nekoliko višje smo preučili zasnovo in princip delovanja najpreprostejše modifikacije kratkega stika. V takšni sistemski ureditvi distribucijo ustvarjenih impulzov zagotavlja distributer. Sodobni avtomobili so opremljeni z elektronskimi regulatorji in z njimi različnimi vrstami tuljav.

Sodobna KZ mora izpolnjevati naslednje kriterije:

• Majhen in lahek;
• Imeti mora dolgo življenjsko dobo;
• Njegova zasnova mora biti čim bolj preprosta, tako da jo je enostavno namestiti in vzdrževati (ko se pojavi okvara, jo lahko voznik samostojno prepozna in sprejme potrebne ukrepe);
• Zaščitite se pred vlago in toploto. Zahvaljujoč temu bo avto še naprej učinkovito deloval v spremenljivih vremenskih razmerah;
• Če so nameščeni neposredno na svečke, hlapi motorja in drugi agresivni pogoji ne smejo poškodovati telesa dela;
• Biti morajo čim bolj zaščiteni pred kratkimi stiki in uhajanjem toka;
• Njegova zasnova mora zagotavljati učinkovito hlajenje in hkrati enostavno namestitev.

Obstajajo takšne vrste tuljav:

• Klasična ali pogosta;
• Posameznik;
• Dvojni ali dvopolni;
• Suho;
• Napolnjeno z oljem.

Ne glede na vrsto kratkega stika je učinek enak - nizko napetost pretvorijo v visokonapetostni tok. Vendar ima vsak tip svoje oblikovne značilnosti. Podrobneje razmislimo o vsakem od njih.

Klasična oblika vžigalne tuljave

Takšni kratki stiki so bili uporabljeni v starih avtomobilih s kontaktnim in nato brezstičnim vžigom. Imajo najpreprostejšo zasnovo - sestavljeni so iz primarnega in sekundarnega navitja. Na nizkonapetostnem elementu je lahko do 150 obratov, na visokonapetostnem elementu pa do 30 tisoč.Da bi preprečili nastanek kratkega stika med njimi, so žice, ki se uporabljajo za oblikovanje zavojev, izolirane.

V klasičnem dizajnu je telo izdelano iz kovine v obliki stekla, na eni strani pridušeno, na drugi strani pa zaprto s pokrovom. Na pokrov se pripeljejo nizkonapetostni kontakti in en kontakt na visokonapetostni vod. Primarni navit se nahaja na vrhu sekundarnega.

V središču visokonapetostnega elementa je jedro, ki poveča moč magnetnega polja.

Takšen avtomobilski transformator se zdaj praktično ne uporablja zaradi posebnosti sodobnih vžigalnih sistemov. Še vedno jih najdemo na starih avtomobilih domače proizvodnje.

Splošni kratek stik ima naslednje značilnosti:

• Največja napetost, ki jo lahko ustvari, je med 18 in 20 tisoč volti;
• V središču visokonapetostnega elementa je nameščeno lamelarno jedro. Vsak element v njej ima debelino 0.35-0.55 mm. in izolirani z lakom ali tehtnico;
• Vse plošče so sestavljene v skupno cev, okoli katere je navit sekundarni navit;
• Za izdelavo bučke naprave se uporablja aluminij ali pločevina. Na notranji steni so magnetna vezja, ki so izdelana iz električnega jekla;
• Napetost v visokonapetostnem krogu naprave narašča s hitrostjo 200-250 V / μs;
• Energija praznjenja je približno 15-20 mJ.

Oblikovne razlike posameznih tuljav

Kot je razvidno iz imena elementa, je tak kratek stik nameščen neposredno na svečnik in ustvari impulz samo zanj. Ta sprememba se uporablja pri elektronskem vžigu. Od prejšnje vrste se razlikuje le po svoji lokaciji, pa tudi po zasnovi. Njegova naprava vključuje tudi dva navitja, le visokonapetostna je tu navita nad nizkonapetostno.

Poleg osrednjega jedra ima tudi zunanji analog. Na sekundarnem navitju je nameščena dioda, ki prekine visokonapetostni tok. Med enim motornim ciklom takšna tuljava ustvari eno iskro za svojo svečko. Zaradi tega morajo biti vsi kratki stiki sinhronizirani s položajem odmične gredi.

Prednost te spremembe pred zgoraj omenjeno je, da visokonapetostni tok prevozi najmanjšo razdaljo od navitja do palice sveče. Zahvaljujoč temu se energija sploh ne izgublja.

Dvodelne vžigalne tuljave

Takšni kratki stiki se uporabljajo tudi predvsem pri elektronskem tipu vžiga. So izboljšana oblika skupne tuljave. Za razliko od klasičnega elementa ima ta modifikacija dva visokonapetostna terminala. Ena tuljava služi dvema svečama - na dveh elementih nastane iskra.

Prednost takšne sheme je, da se prva sveča sproži, da vžge stisnjeno zmes zraka in goriva, druga pa ustvari izpust, ko se v valju pojavi izpušni hod. Dodatna iskra se zdi v prostem teku.

Še en plus teh modelov tuljav je, da tak sistem vžiga ne potrebuje razdelilnika. Na sveče se lahko povežejo na dva načina. V prvem primeru tuljava stoji ločeno in ena visokonapetostna žica gre na svečnike. V drugi različici je tuljava nameščena na eni sveči, druga pa je povezana z ločeno žico, ki izstopa iz telesa naprave.

Ta sprememba se uporablja samo pri motorjih s seznanjenim številom valjev. Lahko so tudi sestavljeni v en modul, iz katerega izhaja ustrezno število visokonapetostnih žic.

Suhe in oljno polnjene tuljave

Klasični kratki stik je v notranjosti napolnjen s transformatorskim oljem. Ta tekočina preprečuje pregrevanje navitij naprave. Telo takšnih elementov je kovinsko. Ker ima železo dobro odvajanje toplote, se tudi segreje. To razmerje ni vedno racionalno, saj so takšne spremembe pogosto zelo vroče.

Da bi odpravili ta učinek, sodobne naprave izdelujejo brez ohišja. Namesto tega se uporablja epoksidna spojina. Ta material hkrati opravlja dve funkciji: hladi navitja in jih ščiti pred vlago in drugimi negativnimi vplivi okolja.

Življenjska doba in okvare vžigalnih tuljav

Teoretično je storitev tega elementa vžigalnega sistema sodobnega avtomobila omejena na 80 tisoč kilometrov avtomobila. Vendar to ni stalno. Razlog za to so različni obratovalni pogoji vozila.

Prebojena tuljava

Tu je le nekaj dejavnikov, ki lahko bistveno zmanjšajo življenjsko dobo te naprave:

1. Kratek stik med navitji;
2. Tuljava se pogosto pregreje (to se zgodi pri običajnih modifikacijah, nameščenih v slabo prezračevanem prostoru motornega prostora), še posebej, če ni več sveža;
3. Dolgotrajno delovanje ali močne vibracije (ta dejavnik pogosto vpliva na uporabnost modelov, ki so nameščeni na motorju);
4. Če je napetost akumulatorja slaba, je čas shranjevanja energije prekoračen;
5. Škoda na primeru;
6. Kadar voznik med izklopom motorja z notranjim zgorevanjem ne izključi vžiga (primarni navit je pod konstantno napetostjo);
7. Poškodbe izolacijske plasti eksplozivnih žic;
8. Napačen pinout pri zamenjavi, servisiranju naprave ali priključitvi dodatne opreme, na primer električnega tahometra;
9. Nekateri vozniki pri odstranjevanju motorja ali drugih postopkih odklopijo tuljave s sveč, vendar jih ne odklopijo iz sistema. Po opravljenih čistilnih delih na motorju ročično gred zaganjajo z zaganjačem, da iz valjev odstranijo vso umazanijo. Če tuljav ne odklopite, v večini primerov ne uspejo.

Da ne bi skrajšal življenjske dobe tuljav, mora voznik:

• Izklopite vžig, ko motor ne deluje;
• Ohišje naj bo čisto;
• Občasno ponovno preverite stik visokonapetostnih žic (ne samo za spremljanje oksidacije na svečnikih, temveč tudi na osrednji žici);
• Pazite, da v telo ne pride vlaga, še manj pa znotraj;
• Pri servisiranju sistema za vžig nikoli ne držite visokonapetostnih elementov z golimi rokami (to je nevarno za zdravje), tudi če je motor ugasnjen. Če je v ohišju razpoka, lahko oseba resno izpusti, zato je zaradi varnosti bolje delati z gumijastimi rokavicami;
• Občasno diagnosticirajte napravo na servisu.

Kako lahko ugotovite, ali je tuljava okvarjena?

Sodobni avtomobili so opremljeni z vgrajenimi računalniki (pove se, kako deluje, zakaj je potreben in kakšne so spremembe nestandardnih modelov) v drugem pregledu). Tudi najpreprostejša sprememba te opreme lahko zazna napake v električnem sistemu, ki vključuje sistem vžiga.

Če se kratek stik pokvari, zasveti ikona motorja. Seveda je to zelo obsežen signal (ta ikona na armaturni plošči zasveti na primer in v primeru okvare lambda sonda), zato se ne zanašajte samo na to opozorilo. Tu je še nekaj drugih znakov, ki spremljajo zlom tuljave:

• Občasno ali popolno zaustavitev enega od valjev (o tem, zakaj se motor sicer lahko potroji, je rečeno tukaj). Če so nekateri sodobni bencinski motorji z neposrednim vbrizgom opremljeni s takim sistemom (pri nekaterih injektorjih prekine dovod goriva pri najmanjši obremenitvi enote), potem običajni motorji kažejo nestabilno delovanje ne glede na obremenitev;
• V hladnem vremenu in z visoko vlažnostjo se avto bodisi ne zažene dobro bodisi se sploh ne zažene (žice lahko obrišete do suhega in poskusite zagnati avto - če pomaga, potem morate zamenjati komplet eksplozivnih kablov );
• Močan pritisk na plin vodi do okvare motorja (pred zamenjavo tuljav morate biti prepričani, da sistem za gorivo deluje pravilno);
• Na eksplozivnih žicah so vidne sledi okvare;
• V temi je na napravi opazno rahlo iskrenje;
• Motor je močno izgubil svojo dinamiko (to lahko kaže tudi na okvare same enote, na primer izgorevanje ventilov).

Zdravje posameznih elementov lahko preverite z merjenjem upornosti navitij. Za to se uporablja običajna naprava - tester. Vsak del ima svoj sprejemljiv odpor. Resna odstopanja kažejo na okvarjen transformator in ga je treba zamenjati.

Pri ugotavljanju okvare tuljave je treba upoštevati, da so številni simptomi enaki okvaram svečk. Iz tega razloga se morate prepričati, da so v dobrem stanju, in nato nadaljevati z diagnozo tuljav. Opisano je, kako določiti razčlenitev sveče ločeno.

Ali je mogoče vžigalno tuljavo popraviti?

Popravilo običajnih vžigalnih tuljav je povsem mogoče, vendar traja veliko časa. Torej mora delovodja natančno vedeti, kaj popraviti v napravi. Če morate navijanje previti nazaj, potem ta postopek zahteva natančno znanje o prerezu in materialu žic, kako jih pravilno navijati in pritrditi.

Pred nekaj desetletji so obstajale celo specializirane delavnice, ki so zagotavljale takšne storitve. Danes pa gre bolj za muho tistih, ki se radi ukvarjajo s svojim avtomobilom, kot pa za potrebo. Nova vžigalna tuljava (v starem avtomobilu je ena) ni tako draga, da bi prihranila denar za njen nakup.

Kar zadeva sodobne modifikacije, jih večine ni mogoče razstaviti, da bi prišli do navitij. Zaradi tega jih sploh ni mogoče popraviti. Toda ne glede na to, kako kakovostno je popravilo takšne naprave, ne more nadomestiti tovarniškega sklopa.

Novo tuljavo lahko namestite sami, če naprava vžigalnega sistema za to omogoča najmanj razstavnih del. V vsakem primeru, če obstaja negotovost glede kakovostne zamenjave, je delo bolje zaupati poveljniku. Ta postopek ne bo drag, vendar bo obstajalo zaupanje, da se izvaja kakovostno.

Tu je kratek video o tem, kako lahko samostojno diagnosticirate okvare posameznih tuljav:

Kako izračunati napačno vžigalno tuljavo

Vprašanja in odgovori:

Kakšne vžigalne tuljave obstajajo? Obstajajo skupne tuljave (ena za vse sveče), individualne (ena za vsako svečo, nameščene v svečnikih) in dvojne (ena za dve sveči).

Kaj je znotraj vžigalne tuljave? Je miniaturni transformator z dvema navitjema. V notranjosti je jekleno jedro. Vse to je zaprto v dielektričnem ohišju.

Kaj so vžigalne tuljave v avtomobilu? Je element sistema za vžig, ki pretvarja nizkonapetostni tok v visokonapetostni tok (visokonapetostni impulz, ko je nizkonapetostno navitje odklopljeno).