Как проверить катушку зажигания своими руками: признаки неисправности и диагностика

Предназначение катушки зажигания

Катушка выполняет несколько базовых функций:

• преобразование энергии тока, направляемого в неё через бесконтактный или на старых моторах механический ключ (контактную пару), управляемый непосредственно датчиком или через электронный контроллер двигателя (ЭБУ);
• накопление магнитной энергии до заданного уровня;
• обратное преобразование накопленного в электрический ток выходной цепи;
• повышение напряжения (трансформация) с низкого в первичной цепи до десятков киловольт на выходе;
• изоляция высоковольтного выхода от пробоев и утечек на массу двигателя.

Катушка работает в импульсном режиме, то есть обеспечивает нарастание выходного напряжения до величины, обеспечивающей пробой искрового промежутка свечи в условиях высокого давления конца такта сжатия в цилиндре.

При этом энергия разряда должна быть достаточной для формирования мощной искры, способной поджечь даже бедную смесь, то есть не оптимальную с точки зрения инициации горения, а чтобы предотвратить растрату энергии на утечки, напряжение должно нарастать быстро, в электронике это принято называть крутым передним фронтом.

Стадия нарастания напряжения до начала пробоя делается возможно более короткой, а затем идёт период горения, который тем больше, чем выше запасённая энергия. Мощность разряда определяется током и временем его поддержания.

Образующаяся в искровом промежутке плазма, то есть ионизированный газ, обладает нужными для поджигания смеси бензина с воздухом температурой и энергией. Чем экономичней двигатель, тем больше её должна накапливать катушка в виде магнитного поля. Причём делать это достаточно быстро, двигатели требуют сотен искр в секунду.

Какие виды катушек зажигания выделяют

Исходя из их назначения:

1. Не имеющие контакта.
2. Контактные.

Если трамблера в Вашем автомобиле нет, катушка на свечи зажигания на 100% бесконтактная. Для катушек индивидуального типа предусмотрен только такой тип. Но если у трамблера есть специальное оснащение – в виде контактов прерывателя – Вы пользуетесь системой зажигания контактного типа.

Если критерий – количество имеющихся свечей зажигания, они подразделяются на:

1. Общие.
2. Индивидуальные.

Различия есть и в вариантах изоляции обмоток. Они бывают:

1. Наполненными маслом. В состав корпуса входит металл, чтобы изолировать обмотки, пользуются трансформаторным маслом. Если корпус потеряет свою герметичность, данный прибор просто-напросто перестанет функционировать. Вытекание такого масла приводит к получению межвиткового электрического пробоя обмоток (поскольку они абсолютно не защищены).
2. Сухими (залитыми компаундом).

Принцип работы катушки зажигания

Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения из низкого. Конструкция обычной катушки зажигания аналогична конструкции трансформатора. Она состоит из железного сердечника (магнитопровода), первичной обмотки, вторичной обмотки и электрических соединений

Магнитопровод предназначен для усиления магнитного поля. На этот стальной сердечник намотана тонкая вторичная обмотка. Она изготовлена из изолированного медного провода толщиной 0,05-0,1 мм, намотанного до 50 000 раз.

Первичная обмотка изготовлена ​​из медного провода толщиной 0,6-0,9 мм и намотана поверх вторичной обмотки.

Сопротивление первичной обмотки составляет 0,2–3,0 Ом, вторичной —  5–20 кОм. Соотношение витков первичной и вторичной обмоток (коэффициент трансформации) составляет 1:100.

Техническая конструкция может отличаться в зависимости от области применения катушки зажигания. В случае обычной цилиндрической катушки электрические соединения обозначаются как клемма 7 (вывод первичной обмотки), клемма 11 (вывод первичной/вторичной обмотки) и клемма 9 (высоковольтный контакт).

Первичная обмотка соединяется с вторичной на выводе 11. Такая схема используется для упрощения производства катушек. Ток в первичной обмотке, включается и выключается с помощью прерывателя (трамблера) или блока управления (ЭБУ). Величина тока определяется сопротивлением катушки и напряжением, приложенным к клемме 7.

Очень быстрое изменение тока, вызванное ЭБУ (трамблером), изменяет магнитное поле в катушке и индуцирует импульс напряжения, который преобразуется в высоковольтное напряжение вторичной обмотки. Оно проходит через кабель зажигания к искровому промежутку свечи зажигания и воспламеняет топливно-воздушную смесь в двигателе.

Величина индуцированного высокого напряжения зависит от скорости изменения магнитного поля, количества витков вторичной катушки и напряженности магнитного поля.

Напряжение индукции размыкания первичной обмотки составляет от 300 до 400 В. Высокое напряжение на вторичной обмотке может достигать 40 кВ, в зависимости от катушки зажигания.

Обычная катушка зажигания

Здесь первичная обмотка представляет из себя металлический сердечник (для увеличения магнитного поля) вокруг которого намотано 150 витков тонкой изолированной медной проволоки концы которой выведены на корпус.
Вторичная обмотка высокого напряжения – представляет из себя намотанную вокруг металлического сердечника тонкую медную изолированную проволоку до 50 000 витков.

Вторая обмотка с первой соединены минусовыми проводами. Плюсовой провод обмотки высокого напряжения выведен на крышку и подключен к специальному выводу.

В качестве изолятора и с целью охлаждения в некоторых моделях катушек зажигания предусмотрено трансформаторное масло.

Индивидуальная катушка зажигания

Устройство их сложней чем обычные катушки, устанавливаются на двигатели с электронным впрыском.

Конструктивно в них тоже предусмотрены две обмотки, которые отличаются между собой не только количеством витков и толщиной проволоки, но и обратным порядком намотки.

Так в первичной обмотке сердечник расположен как обычно внутри, а во вторичной снаружи. Также во вторичной обмотке, с целью отсечения очень высокого напряжения, предусмотрен диод.

Также благодаря особым конструкторским решениям стало возможным подавать высокое U не на распределителя, как в случае с обычной катушкой, а сразу на свечи зажигания.

Двухвыводная

Такая катушка зажигания сразу подает напряжение на свечи двух цилиндров, т.е. на четырехцилиндровом моторе их будет две и объединены они будут в один блок, который по сути является четырехвыводной катушкой.

Причины неполадок и как проверить катушки зажигания

Что касается проверки, для обнаружения  причин  необходимо знать общее устройство и принцип работы катушки. Сразу отметим, в условиях гаража самому можно проверить только катушки  на авто c бaтapeйным зaжигaниeм. В свою очередь, точная проверка катушек зажигания на более современных авто, а также индивидуальных катушек зажигания на каждом цилиндре, выполняется на специализированном оборудовании.

Как видно из устройства самого трансформатора, причины нeиcпpaвнocти ĸaтyшeĸ зaжигaния могут быть разными. Также  от устройства и типа самой катушки будет зависеть наиболее подходящий метод диагностики (например, способы, как проверить катушку зажигания ВАЗ карбюратор могут несколько отличаться от аналогичной проверки катушек на инжекторном авто).

Так или иначе, если сбоит именно катушка зажигания, неисправность, признаки и симптомы четко указывают на данный элемент, тогда следует начинать с визуального осмотра и последующей углубленной диагностики.

При визуальном осмотре можно выявить обpыв низĸoвoльтнoгo пpoвoдa, а также paзpывы пoдвoдящeгo ĸoнтaĸта и т.д. Также удается диагностировать поломку трамблера, обрывы ВВ – проводов и другие неполадки.

Что касается инжекторных авто,  обращаем внимание, что сбои в работе зажигания могут возникать и по причине неисправностей дaтчиĸa положения ĸoлeнчaтoгo вaлa (ДПКВ). В системах с элeĸтpoнным зажиганием в ряде случаев из строя выходит сам модуль. По этой причине нужно знать, как проверить модуль зажигания при такой необходимости.
Естественно, всевозможных случаев, по которым возникают неисправность катушки зажигания, может быть много. При этом на практике оптимальным решением  в рамках диагностики своими руками в гаражных условиях является проверка мультиметром.  Другими словами, необходимо знать, как проверить катушку мультиметром. Давайте разбираться.

• Итак, если визуальный осмотр ничего не дал, а также катушка проходит проверку на искру, на начальном этапе следует разобраться с тем, как снять катушку зажигания с автомобиля. Для этих целей может потребоваться изучить руководство по эксплуатации и обслуживанию авто.

Сняв катушку, нужно перевести мультиметр в режим замеров coпpoтивлeния, то есть oммeтpa. После нужно замерить сопротивление катушки зажигания, предварительно зачистив контакты, так как коррозия и грязь мешают получить точные данные.

Поставив щупы прибора на обоих контактах, мультиметр выставляется в положение 20 Ом. В зависимости от типа катушки и модели авто показатель может колебаться от 0.4 до 2 Ом. Главное, чтобы сопротивление всегда было одинаковым.

Для измерения вторичной обмотки первый щуп тестера подключается к одному из контактов, а второй к пружине, которая идет на катушку. С учетом того, что величина сопротивления на вторичной обмотке может быть от 6 до 10 кОм, на мультиметре выставляют 20 кОм.

Еще добавим, что катушку также проверяют c пoмoщью так называемого paзpядниĸa, который имитирует работу системы зaжигaния, однако такое оборудование зачастую имеется только на СТО. Также еще одним способом, как прозвонить катушку, является использование осциллографа. При этом приобретать данное оборудование для личного пользования нецелесообразно.

Симптомы неисправности катушки зажигания

Неисправность может проявляться следующим образом:

• Двигатель не запускается.
• Пропуски зажигания.
• Плохое ускорение или потеря мощности.
• Блок управления двигателем переходит в аварийный режим.
• Загорается контрольная лампа Check Engine.
• Сохраняется код неисправности OBD2.

Поломки катушки зажигания: как опознать и отремонтировать

В качестве основных причин неисправностей можно выделить:

• Попадание воды либо короткое замыкание могут привести к сгоранию обмотки.
• Излишний нагрев приводит к неправильному искрообразованию, оно вызывает потерю разряда на двух обмотках.
• Перегрев катушки может возникнуть как результат старения.
• Малый заряд АКБ приводит к износу деталей и выходу из строя сердечника.
• Сбои в изоляции проводов в результате механических или иных нагрузок влекут за собой падение напряжения и возможное замыкание.
• Корродирование клемм снижает проводимость.
• Пробои в корпусе приводят к нарушению внутренней изоляции.
• В индивидуальном варианте катушек плохо закрепленный узел и вибрационные воздействия имеют в качестве следствия плохой контакт наконечников.
• Неисправный модуль зажигания, а также нарушения в ЭБУ приводят к перегреву катушки.
• Плохой контакт массы или его отсутствие вызывает неисправности.

Список можно продолжить. Все варианты можно свести к основным группам причин нарушений в работе катушек зажигания:

Диагностировать неисправности можно по внешним признакам, таким, как невозможность завести мотор, притом, что заряд аккумулятора вполне достаточный.

Другие показатели:

• ошибка на приборной панели – блок управления выходит в аварийный режим,
• зажигание работает с пропусками – через раз,
• потеря мощности и плохое ускорение,
• излишнее нагревание катушки,
• запах гари от нее.

При осмотре КЗ видны следы электопробоя, контакты могут выглядеть подгоревшими, заметны остатки термического перегрева, загрязненность корпуса и другие проблемы. Рассмотрим, как избежать или отремонтировать, если неполадки возникли.

Неисправность в виде пробоя проводки

Для предотвращения пробоя в проводке в результате попадания влаги или масляных фракций на нее наносят диэлектрическую смазку. Чаще всего пробивается высокое напряжение. При наступлении нарушения проводки ее заменяют на новую. Но есть способы исправить самостоятельно. Используется термоусадочная трубка диаметром 23-25 мм. Надевают на КЗ и нагревают вплоть до усадки по форме детали.

Неправильно работающая свеча

При обнаружении неправильно работающей свечи – если искра сбоит, ее необходимо заменить. Правильно работающая свеча выдает перебои – необходимо проверять провода высокого напряжения. Провод заменен, но сбои продолжаются – необходимо проверить трамблер для классического вида КЗ.

Далее проверяется катушка. В инжекторных авто сразу приступают к диагностике ИКЗ. Ремонт или замена проводятся применительно к тому уровню, где обнаружена неисправность.

Перегоревшее добавочное сопротивление

Перегоревший резистор в классическом варианте КЗ перематывают вручную.

• Его демонтируют, запомнив расположение проводов.
• Для обмотки подойдет стальной провод: сталь Ст0, диаметр 0,4 мм, длина порядка 140 см.
• Намотанную спираль закрепляют заклепками к контактным пластинам,
• Провод укладывается в желоб керамической части,
• Заливается эпоксидной смолой или жидким стеклом.

Проверяют сопротивление мультиметром, чтобы оно не превышало 1, 4 Ом.

Поломка корпуса и крышки

Поврежденную крышку можно заменить, для этого развальцовывают края корпуса, убирают старую, ставят новую. После этого ее закрепляют по краям. Некоторые умельцы умудряются восстанавливать трещины заливкой эпоксидной смолы с наполнителем. Это получается, но считается, что ненадолго.

Сопротивление между массой и выводом для провода за пределами нормы

В этих локациях сопротивление должно быть около 1,2 мОм. Если оно значительно отличается, это означает плохое прохождение тока высоковольтного импульса.

• Для изменения ситуации ножовкой по металлу спиливают пластиковый наконечник контакта. к нему приходится добираться он расположен глубоко.
• Затем надфилем удаляют пластик на контакте до желтого слоя эпоксидки.
• В этом месте будет виден дефект присоединения – он недостаточен или вовсе отсутствует между проводом обмотки и контактным пятаком.

Способ исправления очевиден – пайка контакта. После этого конструкция собирается в исходное положение. Спиленный наконечник устанавливают, стык заливают эпоксидной смолой близко к основанию.

Три способа диагностики

Далее рассмотри три провернных способа проверки катушки зажигания.

Метод визуального тестирования

Сильной стороной метода визуального тестирования (известен  как метод “проверки искрой”) является простота реализации. Он не требует никаких приборов и  выполняется даже в дороге. Главными недостатками обоснованно считаются невысокая точность, большая трудоемкость, риски ударов током.

Для  этого метода потребуются исправная свеча и пассатижи, может понадобиться торцевой свечной ключ.

К работе целесообразно приступать не ранее чем через четверть часа после выключения двигателя, чтобы он успел остыть.

Сначала снимается провод первой свечи, к нему подключается контрольная свеча. Удерживая свечу пассатижами за изолятор, касаемся резьбовой частью юбки  неизолированного металлического участка корпуса двигателя. При работающем двигателе и исправной катушке между электродом и корпусом проскакивает интенсивная искра фиолетового цвета. Для минимизации рисков можно не запускать двигатель, а на пару секунд включить стартер.

Вывод о неисправности катушки делается в том случае, если искра слабая или имеет выраженный желтоватый оттенок. Отсутствие искры говорит об отказе катушки или полном отсутствии контакта.

Если в двигателе нескольких катушек, процедура контроля выполняется для каждой из них.

Если нет запасной исправной свечи, в качестве визуального индикатора привлекается свеча, которая выкручивается из одного из цилиндров двигателя.

На свечи подается напряжение в несколько киловольт. С учетом этой особенности при обращении к методу визуального контроля в любой форме его реализации соблюдайте осторожность и не касайтесь незащищенными частями тела неизолированных частей бортовой электропроводки.

Второй

Данный способ выявления неполадок схож с методом «научного тыка». Такая проверка катушки зажигания заключается в поочередном отсоединении клемм во время работы двигателя. Хотя этот метод может многим показаться варварским, он помогает быстро определить неисправную катушку.

Отсоединив провод от катушки, разряд перестанет поступать в камеру сгорания топлива и работа двигателя в данном цилиндре будет нарушена. Сбой можно легко определить по звуку и ритму мотора. Если при выключении очередной катушки в работе двигателя не произошло изменений, это и есть неисправная деталь.

Третий — научный способ

Для проверки катушки зажигания вам потребуется мультиметр. Извлеките все катушки и проверьте сопротивление с помощью прибора. На величину сопротивления влияет коррозия на контактах, поэтому перед проверкой очистите элементы от грязи, остатков масла и других образований, мешающих точно определить характеристики элемента.

Чтобы измерить сопротивление на первичной обмотке, щупы прибора необходимо установить на обоих контактах. При этом мультиметр нужно выставить в положение 20 Ом.

В зависимости от моделей автомобиля и типа катушки данная величина может колебаться от 0,4 до 2 Ом.

Однако на всех четырех катушках (при условии, что ваш ДВС имеет 4 цилиндра) должно быть примерно одинаковое сопротивление.

Для измерения вторичной обмотки следует подключить первый щуп прибора к одному из контактов, а второй — к пружине, которая идет к катушке. Поскольку величина сопротивления на вторичной обмотке может составлять от 6 до 10 кОм, флажок мультиметра нужно установить на 20 кОм. Таким образом, можно без труда определить неисправную катушку и заменить ее.

Стоит отметить, что ресурс данного элемента составляет 60-70 тыс. км. По опыту многих автолюбителей оригинальные запчасти, установленные на авто производителем выдерживают более 100 тыс., поэтому приобретайте качественные детали у надежных поставщиков.

Видео: Как определить неисправную катушку зажигания

Замена

Индивидуальные катушки зажигания следует менять на аналогичные модели, иначе могут быть проблемы с моментом зажигания. Сдвоенные и общие катушки зажигания также желательно ставить в соответствии со справочными данными и каталогами оборудования, тем более типоразмеров катушек зажигания не так много.

Опытные автоэлектрики часто заменяют катушки зажигания импортных автомобилей на отечественные жигулевские, и вполне успешно. Это никак не отражается на ходовых качествах автомобиля.

Заводская катушка от Ladы стоит в два-три раза дешевле бэушной родной или китайской новой. Если возникла проблема с катушкой зажигания можно покопаться в интернете и найти, чем ее можно заменить. Только при этом в большинстве случае приходится перекоммутировать разъем подключения к катушке. Это лучше доверить специалисту.

Чтобы катушка зажигания прослужила дольше, выполняйте следующие правила:

• регулярно (лучше на границе сезонов) протирайте высоковольтные провода;
• следите, чтобы на катушку не попадала влага и маслянистые жидкости;
• проверяйте качество разъема катушки, он не должен искрить и греться;
• регулярно меняйте свечи зажигания;
• она должна быть закреплена прочно на штатном месте, а не болтаться;
• при малейшем подозрении на неисправность катушки зажигания (пропуски зажигания и др.) следует немедленно ее протестировать.

Помните, неисправная катушка зажигания приводит к неравномерной работе, повышенным нагрузкам, механическим биениям, что, в конечном счете, уменьшает ресурс двигателя.

Видео — катушка зажигания ВАЗ и ее возможные неисправности:

Полезные советы

Прежде всего, катушка зажигания имеет ограниченный ресурс, который зачастую не превышает отметки в 80-100 тыс. км. Однако, сбои могут начаться и раньше. Именно по этой причине необходимо знать, как проверить зажигание, а также своевременно проводить диагностику (как плановую, так и в случае возникновения малейших признаков неисправностей).

Еще добавим, что в рамках любых проверок  не следует пытаться oтcoeдинять выcoĸoвoльтный пpoвoд oт ĸaтyшĸи или cвeчи зажигания на заведенном двигателе руками. Если просто, даже если мотор не работает, но зажигание включено, можно получить сильный удар током.

Также важно учитывать, что на срок службы катушки влияет целый ряд факторов, начиная с  общего состояния высоковольтных проводов и свечей зажигания и заканчивая попаданием влаги, масла и грязи в моторный отсек. По этой причине нужно не допускать сильного загрязнения или попадания воды во время мойки двигателя. Важно следить и за тем, чтобы катушка была нормально закреплена, так как вибрации при недостаточно надежном креплении разрушают элемент.

Подведение итогов

Любая неполадка в работе катушки зажигания всегда плохо влияет на функционирование всего транспортного средства в целом. В конце концов, это ведет к уменьшению его эксплуатационного срока. Чтобы осуществлять грамотный уход за собственным авто – нужно многое уметь. Нужно относиться к этому со всей ответственностью. И в обязательном порядке требуется проводить диагностическую процедуру проверки катушки зажигания, ведь от этого элемента зависит практически вся работа транспортного средства. Из нашей статьи Вы узнали, как проверить катушку зажигания тестером или мультиметром.

Если же у хозяина нет никаких знаний и опыта (либо есть, но недостаточно для проведения серьезных проверок), решение данной проблемы лучше всего доверить специалисту. Хотя на сегодняшний день в сети интернет можно найти множество информации буквально по любому вопросу. Поэтому, если начальные знания у Вас есть, с видеороликом и инструкцией к ней Вы ознакомились, можно попробовать проверить катушку зажигания и вручную. Тем более, все основные моменты процесса подробно описываются на видео. Если все же есть сомнения – можно заказать услугу у мастера – профессионала. Выбор всегда остается только за Вами!

Катушка – это очень интересная транспортная составляющая. Даже при самом небольшом сдвиге от нормальных характеристик могут возникнуть проблемы с двигателем.