Проверка работоспособности катушки зажигания

Цель работы: Изучение устройства, принципа работы, способов проверки катушки зажигания 3012.3705.

Оборудование и материалы: катушка зажигания 3012.3705, стенд для проверки, провода, разрядник, аккумуляторная батарея, конденсатор, диод, цифровой амперовольтомметр Д-838.

Теоретические сведения:

Рисунок 6.1 Расположение катушек зажигания.

Катушки зажигания также расположены максимально высоко – на крышке клапанов (см. Рисунок 6.1). На 16-клапанных моторах свечи зажигания помещаются в колодце головки блока таким образом, что они защищены от брызг воды. Но в этом же есть и минус. На двигателе ВАЗ-2112 уже невозможно применить стандартную свечку А17ДВРМ, там потребуется свечка с уменьшенными гранями под ключ «на 16 мм» АУ17ДВРМ.

На моторах с КМСУД (компьютерным модулем управления двигателем) почти повсеместно применяют схемы с одновременной подачей искры сразу на два цилиндра. В одном цилиндре искра действительно нужна и делает полезную работу, зажигая топливо, а в другом – она всего лишь помогает очистить электроды. Такую схему называют «Waste spark» (холостая искра). В этой системе есть преимущество – одна катушка зажигания обеспечивает работу сразу двух цилиндров и системе не требуется распределитель зажигания. Напряжение подается то в катушку 1 и 4-го цилиндров, то в катушку 2 и 3-го цилиндров, то есть те пары цилиндров, где поршни двигаются синхронно.

Рисунок 6.2. Различные варианты исполнения катушек зажигания: Слева – 3012.3705; справа - Bosch

Рисунок 6.3. Схема подключения катушек зажигания на ЗМЗ-406.

Как обеспечивается одновременная подача двух искровых разрядов с одной катушки зажигания? Ведь, если разряд пойдет на свечи, включенные параллельно, то искра появится только на той свече, где условия для пробоя будут лучше. На соседней свече таких условий может и не быть, и искры не будет. Для надежной одновременной работы двух свечей они включены последовательно. На следующем (см. Рисунок 6.3) схематично показан двигатель, свечи и катушки зажигания с обмотками. На примере катушки 2-3 цилиндров стрелками показан путь прохождения электрического тока. Высоковольтный импульс выходит с одного из выводов катушки, проходит по проводу и центральному электроду свечи, порождает электрический разряд на свече, далее ток проходит по «массе» двигателя до бокового электрода свечи третьего цилиндра и порождает второй искровой разряд и на этой свече. Далее ток по центральному электроду свечи и высоковольтному возвращается назад в катушку зажигания.

Характерная особенность такой схемы включения – то, что высоковольтная обмотка никак электрически не связана с первичной обмоткой и массой автомобиля. Проверять работу системы зажигания надо будет только при установке специального разрядника в высоковольтные разъёмы. Второе замечательное свойство этой схемы - экономия деталей. Одна катушка работает сразу на оба цилиндра. При перегорании катушки зажигания вы можете добраться до места ремонта на двух работающих цилиндрах двигателя.

Рисунок 6.4. Схема проверки катушки зажигания.

Катушки зажигания можно применять не только отечественные. Системы управления двигателями изначально были лицензионными – купленными у разработчика (Bosch, General Motors). Поэтому отечественные катушки (модель 3012.3705, АТЭ-2 для ЗМЗ-406) представляют собой удешевленный вариант импортной модификации Bosch.

Порядок выполнения работы:

1. Подключить катушку, согласно приведенной схемы (см. Рисунок 6.4).

2. Подать напряжение на катушку и оценить искру в искровом промежутке.

3. При подключении источника питания с переменной частотой тока к первичной обмотке оценить работу катушки в диапазоне частот от 10 герц до 2000. Построить график зависимости силы тока в первичной цепи от частоты.

4. Изучить конструкцию катушки и сделать эскиз ее продольного разреза.

5. Оформить отчет.

6. Ответить на контрольный вопрос.

Отчет должен содержать титульный лист, эскиз катушки, таблицы с измеренными и подсчитанными величинами силы тока и напряжения выводы, ответ на контрольный вопрос по работе.

Контрольные вопросы

1. Почему межвитковое замыкание всего одного витка в катушке способно сделать ее неработоспособной?

2. Почему экранированная система зажигания в отличие от неэкранированной не позволяет получить значительной мощности разряда?

3. Влияет ли на износ центрального электрода свечи полярность подключения к высоковольтной обмотке катушки? Почему?

4. Почему искровой разряд на свече существует определенное время, несмотря на то, что скорость света позволила бы всем электронам проскочить искровой промежуток на ничтожно короткий промежуток времени?

5. Будет ли на свече 4-го цилиндра искра, если имеется короткое замыкание меж электродами свечи 1-го цилиндра?

6. Будет ли на свече 4-го цилиндра искра, если имеется обрыв в цепи свечи 1-го цилиндра?

7. Почему при отсутствии нагрузки на вторичной обмотке (не подключены высоковольтные провода) есть значительный риск повреждения электронного блока – коммутатора?

8. Возможно ли повредить коммутатор внутри МИКАС-7.1, если при включении отключить первичную обмотку катушки зажигания?

9. Коммутатор электронного зажигания какого типа возможно повредить при отключении первичной обмотки катушки зажигания?

10. Для чего в схеме проверки катушки зажигания предусмотрен конденсатор параллельно контактам? Чем обусловлен выбор параметров конденсатора?

11. Возможно ли конденсатор в схеме проверки катушки зажигания заменить диодом? Как его при этом надо включить, и какой принцип действия новой схемы?

12. Влияет ли наличие встроенного резистора в свече на мощность искрового разряда?

13. Почему нельзя применять на ЗМЗ-406 высоковольтные провода без высокоомного сопротивления (2 кОм/м)? Что будет происходить в противном случае?

14. Возможно ли менять местами высоковольтные провода на выводах катушки зажигания от 1 и 4 цилиндров?

15. Влияет ли наличие холостой искры на смежном цилиндре на возможность возникновения воспламенения топливной смеси во впускном трубопроводе?

16. Почему высоковольтная обмотка катушки зажигания не соединена с массой автомобиля?

17. Как по осциллограмме колебаний тока в первичной обмотке катушки можно будет судить о пробое свечи? Какой у нее будет вид?

18. Как по осциллограмме колебаний тока в первичной обмотке катушки можно будет судить о межвитковом замыкании? Какой у нее будет вид?

19. На какой частоте вращения катушка будет нагреваться сильнее – 850 или 5000 об/мин?

20. Почему первичная обмотка катушки зажигания не соединена непосредственно с массой двигателя, а оба провода («+» и «-») идут в коммутатор?