Для чего нужен конденсатор в системе зажигания?

Как проверить конденсатор на трамблере несколькими способами

01.04.2021 774 Консультация со специалистом

День добрый, я вам однажды задавал вопрос, вы мне сказали, что нужно проверить конденсатор, я это время на машинке не ездил, но сейчас решил заняться вплотную. Расскажите тогда, как проверить конденсатор, а то я на сайтах смотрел у вас и не нашел ничего.

Здравствуйте, мы готовы дать вам несколько рекомендаций по диагностике устройства.

Когда сомнения падают на конденсатор

Конденсатор может выйти из строя в редких случаях, однако в дороге автомобилист обязан быть готов ко всему. И умение проверять конденсатор на работоспособность своими руками входит в обязательный арсенал навыков опытного водителя.


Почему не работает конденсатор трамблера

Диагностика автоконденсатора подразумевает доказательство того, что искрообразование есть и проходит нормально. Следует знать, что искры появляются неравномерно, цвет их бывает тускло-красным. В ходе проверки конденсатора, диагностике подвергается весь трамблер с контактной группой.

Примечание. Современные автомобили оснащаются не механическим трамблером, а электронным коммутатором. Если происходит поломка или отказ работы, коммутатор полностью обновляется.

Проверку трамблера следует начинать с крышки. Именно отсюда, если наличествуют микротрещины, проникает дорожный сор, что приводит к сложностям в подаче тока. Вследствие этого на СЗ не попадает импульс, они бездействуют, и расстраивается вся система электроснабжения автомашины.

Вторая составляющая, которую подвергают осмотру в трамблере – это контактная группа. Особое внимание уделяется промежутку меж контактами. Ежели они в норме, однако наблюдается чрезмерное искрообразование – сомнение мгновенно падает на конденсатор.

Как работает этот компонент

Изделия защищают электронные компоненты от разного рода помех и используются во множестве систем вашей машины. Ключевой функцией приспособления является фильтрация — например, в автоакустике. Без конденсатора музыкальная система будет работать плохо: возникнут посторонние шумы, помехи и изменения громкости. Все это является следствием скачков напряжения в электросети авто.

Конденсаторы есть во многих частях автомобиля. Они играют роль буферов между аккумуляторами и другими электронными приспособлениями. Без такого изделия невозможно функционирование не только акустики, но и контактного механизма в распределителе зажигания.

На фото: схема системы батарейного зажигания с цифровым обозначением компонентов:

  1. Аккумулятор.
  2. Включатель стартера.
  3. Включатель зажигания.
  4. Первичная обмотка.
  5. Вторичная обмотка.
  6. Катушка зажигания.
  7. Распределитель.
  8. Прерыватель.
  9. Конденсатор.
  10. Свеча зажигания.

Схема батарейного зажигания. Конденсатор о

Вариант диагностики конденсатора первый

Тестирование конденсатора – это наличие измерителя с наименованием амперметр, тестер или мультиметр. Концы прибора аккуратно соединяются с контактами. Зажигание включается, контакты трамблера при этом должны быть разомкнуты. В этот момент надо смотреть на показания мультиметра.

О неисправности конденсатора можно судить по показаниям тестера, приближенных к 0. При этом режим мультиметра должен стоять в положении разрядки 2-4 А.

Такие показания мультиметра свидетельствуют о полной неисправности конденсатора. Его заменяют на новый.

Замок зажигания

Нужно также обратить внимание на то, что в случае с классической системой зажигания через замок, расположенный в салоне автомобиля, протекает очень большой ток. Причем максимальная сила тока может достигать почти 12 А. Поэтому если у вас установлена контактная система зажигания, необходимо следить внимательно за состоянием замка. На некоторых автомобилях, начиная со второй половины 80-х годов, производится установка электромеханического реле. При этом через замок зажигания пропущен ток с небольшим значением, он необходим исключительно для целей управления реле.

С помощью переноски

Еще один способ проверки на функционирование подразумевает наличие омметра или переносной лампы. Последняя даже поможет выявить пробивание конденсатора.

Вот, как проводится диагностика:

  • Провод конденсатора отключается от зажима прерывателя.
  • Отсоединяется еще токопровод, проложенный на катушку.
  • Подключаются выводы переноски.

При повреждении элемента лампа должна загореться.

Внимание. Для уменьшения эффекта обугливания контактов и увеличение вторич. тока, рекомендуется синхронно им соединять конденсатор.

Он подпитывается искрой, проскакивающей при размыкании, даже если выставлен минимальный зазор. Все известные автомобильные схемы элекроподачи оборудуются собственным конденсатором, емкость которого варьируется в пределах 0,17 — 0,35мкФ. К примеру, у вазовских моделей емкость этого устройства приближена к значениям 0,20 — 0,25мкФ.

Проверка конденсатора на исправность

Если пропускная способность грешит отклонением, это непосредственно сказывается на минимизации добавочного тока. Разряжение и очередная зарядка конденсатора проблему никак не решает.

Как произвести диагностику в домашних условиях?

Необходимость диагностики конденсатора, как правило, возникает в тех случаях, когда проявляется повышенное искрение в трамблере. Есть несколько вариантов для проверки работы устройства. Для первого вам потребуется специальный прибор — амперметр.

Его можно приобрести в магазине или взять в аренду у электрика:

  1. Подключите амперметр к контактам устройства, зажигание при этом должно быть включено.
  2. Рукой замыкайте контакты на трамблере и наблюдайте за показаниями, которые выдает прибор. Конденсатор можно считать неисправным в том случае, если стрелка амперметра будет приближена к нулю. В этом случае вам потребуется демонтировать механизм и произвести его замену на рабочий.

При отсутствии амперметра вы можете осуществить тестирование механизма еще одним способом. Для этого вам потребуется переносная автомобильная лампа.


Процесс проверки своими руками

  1. Для начала следует отсоединить от трамблера провода, которые идут от конденсатора и катушки зажигания вашего транспортного средства. Затем к ним подключается подготовленная ранее переносная лампа.
  2. Следите на лампой, она не должна загораться. В том случае, если в тот момент, как вы провернете ключ зажигания, лампочка загорится, это будет говорить о том, что диагностируемое вами устройство является не рабочим.

Но кроме этого механизма, в транспортном средстве есть еще один конденсатор, установленный непосредственно в системе зажигания. Данный прибор предназначен для снижения помех в радиодиапазоне, а расположен он в генераторе. То есть для его демонтажа вам потребуется снять и разобрать генератор. Это касается старых отечественных автомобилей, в современным машинах такого нет. Его предназначение заключается в снижении шума и на работу транспортного средства в целом он никак не влияет.

Как видите, процедура проверки не особо сложная, но требует определенного подхода и некоторых знаний в электрике. Чтобы процесс не занял много времени, а результат был наиболее точным, рекомендуем посмотреть видео Если же вы сомневаетесь в своих силах, то желательно обратиться к специалистам.

Третий вариант тестирования конденсатора

Способ подразумевает зарядку высоковольтным током. Делается это так.

  • Конденсатор подпитывается электричеством непосредственно от катушки.
  • Затем проводится разрядка на массу.

При отсутствии разряд-искры между электропроводом и фюзеляжем конденсатора, можно говорить о неисправности конденсатора. Да, и еще — при исправном конденсаторе будет слышен характерный щелчок.

Примечание. Если после зарядки устройства искра опять не появляется, это лишний повод убедиться в утечке тока от конденсатора.

Устройство контактной системы зажигания

Низковольтные токи служат источником питания и исходят от генератора и аккумулятора автомобиля.

Как правило, значение такого напряжения равно двенадцати-четырнадцати вольтам. А для воспроизводства момента искры в свечах запала нужно подать на них до двадцати тысяч вольт. Учитывая этот фактор, система воспламенения имеет в своей конструкции две различные электрические цепи. Схема системы зажигания собрана из следующих устройств и элементов: АКБ, катушки, трамблера, регуляторов опережения воспламенения вакуумного и центробежного типов, контактных свечек, электропроводов, замкового устройства включения.

Способ четвертый

Четвертый вариант тестирования конденсатора связан с прокруткой коленвала. Если наблюдается сильное токообразование при заводе ДВС, это признак неисправного конденсатора.


Как проверить конденсатор прокруткой коленвала

Что касается пробоя, то и его можно легко определить во время запуска двигателя. Если между центральным бронепроводом и массой появляется слабое искрообразования, а контакты искрятся сильно, это доказывает пробивание. Такой конденсатор более не способен нормально функционировать – его придется заменить.

Тем самым, тестировать элемент системы получится различными способами. Каждый автомобилист, в зависимости от собственного опыта, выбирает более подходящий вариант.

Вторичное напряжение

Теперь нужно немного поговорить о вторичном напряжении, ведь именно от него зависит то, насколько качественно будет воспламеняться топливовоздушная смесь. Само собой, напряжение пробоя должно быть высоким, если в электродах свечей зазор большой. Также нужно обращать внимание на то, какое в камерах сгорания давление. Как правило, напряжение пробоя колеблется в интервале 8..12 кВ. Это минимальное значение, при котором топливовоздушная смесь должна воспламеняться.

Для того чтобы она загорелась наверняка, необходимо повысить напряжение в два раза. В итоге получается, что во вторичной цепи развивается напряжение в интервале 16..25 кВ. Запас очень большой, ведь при эксплуатации автомобиля постоянно происходят какие-либо изменения. В частности, зазор в свечах зажигания может постепенно увеличиваться, так как центральный электрод начинает выгорать. Также может изменяться состав топливовоздушной смеси.

Если она окажется слишком бедной, то для воспламенения в камерах сгорания бензина необходимо развить напряжение как минимум 20 кВ. На фото приведены катушки зажигания, которые используются в автомобилях ВАЗ классической серии. Они могут быть с тремя выводами или с четырьмя. Наиболее надежными являются последние, в которых имеется один вывод, с которого снимается высокое напряжение, а также три для подключения к низковольтной цепи.

Проверка обмотки возбуждения ротора

Снимаем регулятор напряжения.

Через окно в крышке генератора проверяем ротор на короткое замыкание на корпус, соединив один вывод омметра с крыльчаткой генератора, а другой с контактным кольцом обмотки возбуждения.

Проверяем отсутствие обрыва в обмотке возбуждения, подсоединив выводы прибора к контактным кольцам

Уточненная проверка

Отрицательные вентили проверяем, соединив «плюс» прибора с одним из болтов крепления выпрямительного блока, а «минус» с корпусом генератора.

Если сопротивление мало – один или несколько вентилей «пробиты», или имеется короткое замыкание обмотки статора на корпус генератора.

Для проверки положительных вентилей «плюс» прибора соединяем с выводом «30» генератора, а «минус» – с одним из болтов крепления выпрямительного блока.

Малое сопротивление означает, что «пробит» один из вентилей

При выходе из строя элементов выпрямительного блока рекомендуем менять его в сборе.

Допускается замена отдельных диодов, однако потребуется их перепрессовка в держатель – операция, требующая аккуратности и навыка.

Конденсатор

Опции темы
  • Подписаться на эту тему…
  • Поиск по теме

    Конденсатор

    Считаю, что подключаться к кабелю катушек зажигания вообще не следует и вот почему:

    Ток потребления всеми катушками довольно большой, ампер до десяти. Именно поэтому там и установлен блокирующий конденсатор (исправность которого влияет на заводимость в морозы, именно по этой теме был отзыв и замена его на большую ёмкость). В момент заводки, каждый лишний ампер с этого провода — уменьшает первичное напряжение в цепи катушек, да еще стартер подсаживает аккум при запуске, а если еще и выключатель помпы не ставить, то она тоже съесть свой ампер при запуске (потом ток попмпы сильно уменьшится).
    Тем более не стал бы туда подключать схему управления ГБО, не так уж трудно до колодки предохранителей в салоне провод прокинуть (я фото публиковал).

    Читайте также  С каким моментом затягивать свечи зажигания?

    Предохранитель в этой цепи стоит на 20А. Увеличение нагрузки на 5% (то есть на 1 А для помпы) вряд ли повлияется на запуск. Тем более, что старт помпы (и максимальный ток, потребляемый помпой) происходит за 0,5 сек — можно их подождать перед кручением стартера.
    На ГБО с той цепи взят только сигнальный проводник с мизерными токами — силовое питание ГБО идет отдельным проводом от аккумулятора.

    Насколько я понимаю, конденсатор в той цепи нужен исключительно для подавления помех.

    В общем, я сделал так. Холода -20 уже три дня стоят — проблем нет. По итогам зимы можно будет говорить, насколько критично влияет помпа на свечи.

    Конденсатор несколько поднимает импульсную мощность искры. Вернее не дает ей рухнуть слишком низко, во время холодного запуска.
    На свечи помпа не влияет. На холодный запуск — черт его знает, возможно тоже не повлияет. Но все равно. Как-то не кузяво подключать к жизненно важной цепи, весьма и весьма второстепенное устройство. Для первоначальной проверки функиональности — нет проблем. Сам так помпу испытывал. Но потом переключил по постоянной схеме, на цепь питания стеклоподъемников. Эта цепь имеет предохранитель под капотом (у моей машины!).

    Последний раз редактировалось vtral; 08.11.2009 в 13:23 .

    Емкость конденсатора какая?

    У меня штатный стоит, 2,2мк. Но я вывел в легкодоступное место пару проводов от него, чтобы в случае необходимости подключить дополнительный.

    Если конденсатор реально емкостью 2,2 мкФ, то ни на что, кроме фильтрации помех в бортовую сеть, он не способен.

    Вообще забудьте о влиянии этого конденсатора на энергию свечи 🙁

    Если конденсатор реально емкостью 2,2 мкФ, то ни на что, кроме фильтрации помех в бортовую сеть, он не способен.

    Вообще забудьте о влиянии этого конденсатора на энергию свечи 🙁

    Сэр знаком с импульсной техникой?
    Если не знаком, не кидайся громкими словами. Просто возьми и убери свой конденсатор из этой цепи вообще. Это легко делается, конденсатор на разъеме. Потом нам доложишь результат.

    Последний раз редактировалось vtral; 08.11.2009 в 18:59 .

    Я бы не советовал Вам устраивать со мной состязания в хамстве.
    Если можете обосновать свою теорию — обоснуйте.
    Я же в подкрепление своей могу сказать, что конденсатор в единицы микрофарад способен лишь служить фильтром низкочастотных (килогерцы) помех. Именно в такой роли я встречал подобные конденсаторы в нескольких радиосхемах.
    ЗЫ Отсутствие подобного конденсатора в типовой схеме индивидуальных катушек зажигания http://www.autodata.ru/efisakh/2008/pr6_postig_1.htm подтверждает мой тезис, что на работу самой системы зажигания он не влияет.

    Последний раз редактировалось kaskas; 08.11.2009 в 20:04 .

    Несколько встреченных электросхем — сильно сказано. Огромный опыт. Снимаю шляпу. 🙂
    Это не теория. Это элементарная практика. Регулярно практикую примерно с 1978 года. 🙂
    Ключевое слово уже прозвучало, минимум два раза. Импульсный.
    Конденсатор 2,2 мк пропускает весьма большой импульсный ток, многократно бОльший, чем аналогичный конденсатор 0,47 мк, который был установлен ниссаном изначально. Конденсатор это выполняет совершенно аналогичную функцию, как и конденсатор в классической, контактной системе зажигания. Если ты ее захватил конечно. 😉
    Подавление помех — это лишь вторичная функциональность, главная функция — пропускание импульсной составляющей токов искры на массу по кратчайшему пути. Провод заземления, прямо на моторе, рядом с конденсатором видел? Воот.
    Импульс искры имеет огромную скорость нарастания напряжения. Без этого шунтирующего конденсатора, ток искры вынужден проходить по всем цепям питания, от чего очень сильно теряет энергию, которой так не хватает именно во время холодного запуска.
    Способ проверки уже был назван. Отключи имеющийся конденсатор. Мощность искры упадет в разы. И хватит ли ее для запуска, еще не факт.
    В книжки смотреть — это очень хорошо, серьезно. Сам очень много читаю. Но еще нужно и на практике проверять полученные сведения, чтобы делать правильные выводы. В книжках, знаешь ли, и опечатки встречаются, и даже откровенная лажа.
    А конденсатор во всех схемах есть. Не в катушках, а навесной, на группу катушек. Буржуи умеют считать деньги.

    Хамство — не мой метод.
    Хамов заношу в игнорсписок, и более с ними не дискутирую.
    Здоровый сарказм, дело другое. Иногда помогает снять напряжение и недопонимание.

    По моей просьбе модератор выделил данный кусок дискуссии в отдельную ветку.
    Я предлагаю обсудить эту тему подробнее.

    Это не так. Контактной системы не застал, но (судя по схемам в инете) там схема включения конденсатора другая. И его цель в ней — уменьшить искрение на контактах траблера.

    Согласен. Но это спор на тему, что первично, курица или яйцо.
    Конденсатор в этой цепи позволяет уменьшить помехи, так как снижает импульсные броски в этой цепи.

    В статье описаны токи и амплитуды в цепях катушек зажигания двигателей Ниссан серии VQ http://autodata.ru/item.osg?idt=42&idn=1027

    А именно, в певичной цепи ток до 5А, длительность импульса 6 мс.

    Партнамберы конденсатора:
    OLD: 28351-89901 (0,47 мкФ)
    NEW: 28351-89902 (2,2 мкФ)

    Последний раз редактировалось kaskas; 10.11.2009 в 07:56 .

    Высоковольтная конденсаторная система зажигания

    Двигатель не удается запустить

    1. В проводах, соединяющих датчик-распределитель зажигания и коммутатор, произошел обрыв;
    2. Вышел из строя контактный датчик;
    3. Произошел разрыв в проводах, соединяющих коммутатор с катушкой или выключателем зажигания;
    4. Вышел из строя коммутатор;
    5. Неисправен выключатель зажигания;
    6. Наконечники проводов высокого напряжения окислились или неплотно сидят в гнездах;
    7. Сильное загрязнение проводов или нарушение их изоляции;
    8. Контактный уголек изношен, поврежден или зависает в крышке датчика-распределителя зажигания;
    9. Через трещины или прогары, образовавшиеся в крышке или роторе датчика-распределителя зажигания, а также нагар или влагу, скопившуюся на внутренней поверхности крышки, происходит утечка тока;
    10. В роторе датчика-распределителя зажигания перегорел резистор;
    11. Повреждение катушки зажигания;
    12. Замасливание свечей зажигания или изменение зазора между ними;
    13. На изоляторе свечи появилась трещина;
    14. Провода высокого напряжения неправильно присоединены к выводам крышки датчика-распределителя;
    15. Неправильно установлен элемент зажигания.

    Недостатки классической контактной системы зажигания

    Среди недостатков классических систем зажигания можно выделить то, что через контактную группу прерывателя проходит большой по величине ток. Следовательно, происходит очень быстрый износ этого элемента. Также происходит искрение высоковольтных контактов непосредственного корпуса распределителя зажигания. На других системах такое не наблюдается.

    Все это в сумме значительно снижает ресурс, а самое главное – надежность всей конструкции. Что касается надежности, то она зависит от многих составляющих. В частности, на нее влияет энергия искры, вторичное напряжение, форма и длина ее. А так же время, в течение которого происходит горение искры. Энергию можно вычислить, если знать три параметра:

    • напряжение;
    • силу тока;
    • время пробоя.

    Но надежность можно определить по напряжению. В том случае, если в цилиндрах двигателя нормальные условия для горения, топливовоздушная смесь воспламеняется от искры, которая имеет энергию всего 10 мДж.

    Двигатель работает с перебоями на всех оборотах

    1. Повреждение проводов в системе зажигания, ослабление их крепления или окисление наконечников;
    2. Изношенность электродов или замасливание свечей зажигания;
    3. Образование нагара;
    4. В крышке датчика-распределителя поврежден или изношен контактный уголек;
    5. Сильно подгорел центральный контакт ротора датчика-распределителя;
    6. В роторе или крышке датчика-распределителя образовались трещины, прогары или скопилась грязь;
    7. Неисправность коммутатора: на первичной обмотке катушки зажигания изменилась форма импульсов.

    Читать далее — Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания — часть 1.

    Другие статьи по теме:

    • Основные неисправности аккумулятора
    • Основные неисправности сцепления — часть 1
    • Основные неисправности генератора
    • Основные неисправности контактной системы зажигания — часть 1
    • Основные неисправности сцепления — часть 2
    • Основные неисправности электронной бесконтактной системы зажигания — часть 2
    • Основные неисправности контактной системы зажигания — часть 2
    • Основные неисправности заднего ведущего моста — часть 1
    • Основные неисправности подвески и рулевого управления — часть 1
    • Основные неисправности системы освещения — часть 1

    Усиление искры

    Чтоб усилить искру на свечах нужно:

    1. медные высоковольтные провода,
    2. набор ключей,
    3. усилитель искры,
    4. комплект для установки бесконтактного зажигания.

    В большинстве современных свечей используются специальные резисторы, которые должны снижать помехи электромагнитного поля. Если установить свечи без резисторов, то количество высвободившейся энергии увеличится на 50%. Поменяйте все высоковольтные провода на медные. За счет уменьшения сопротивления системы энергия на свечах зажигания увеличится. Увеличьте межэлектродное расстояние и испытайте свечу в специальной барокамере под давлением. Выберите наибольший промежуток, при котором наблюдается стабильная искра при давлении 10 кг/см². В этом случае продолжительность искры остается такой же, как и была, а ее энергия, а значит и мощность увеличивается. Но при этом повышается нагрузка на высоковольтные провода, поэтому их качество должно быть высоким. Это позволит увеличить энергию искры приблизительно в полтора-два раза.

    Для увеличения энергии применяется специальный усилитель искры, который монтируется непосредственно на свечу. Этот прибор состоит из конденсатора и двух соединений, одно из которых крепится на свечу, другое на высоковольтный провод. При работе устройства наблюдается некоторое запаздывание при разряде свечи, за счет зарядки конденсатора. При этом амплитуда тока значительно возрастает, а вместе с ней и температура искры при разряде.

    Если на автомобиле установлена контактная (на данный момент устаревшая) система зажигания, замените ее бесконтактной. Приобретите стандартный комплект, состоящий из катушки высокого напряжения, датчика Холла, коммутатора и набора проводов. Установите под капотом высоковольтную катушку, замените «бегунок» датчиком Холла, и установите высоковольтные провода. Учитывайте метки моментов зажигания на коленвале. Поменяйте свечи зажигания на новые и соедините все элементы проводами по схеме. Выставьте угол опережения зажигания.

    Лучший спортивный автомобиль 2011 года Феррари Италия 458

    Устройство для увеличения плазменного объема искры в свече зажигания относится к области двигателестроения, в частности к искровым способам воспламенения топливной смеси. Устройство содержит последовательный LC-контур, образованный конденсатором и индуктивностью и подключенный непосредственно параллельно искровому промежутку свечи зажигания. Собственная частота LC-контура лежит в диапазоне от 1 до 5 МГц и параметры контура выбираются такими, что при его замыкании через пробитый искровой промежуток затухающие колебания в нем поддерживают горение искры в течение времени порядка 2-3 с. Высоковольтный провод от системы зажигания подключается к точке соединения свечи с LC-контуром через демпфирующий дроссель. Устройство служит для увеличения плазменной оболочки вокруг стриммера искры, не увеличивая существенно энергию разряда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

    Читайте также  Как определить что пора менять свечи зажигания?

    Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к искровым способам воспламенения топливной смеси. Ближайшими аналогами предлагаемого устройства могут быть система, предложенная в авторском свидетельстве , и отечественная система зажигания «Электроника 3М-К» . Схема, описанная в , имеет ряд существенных недостатков. Изготовление магнитного накопителя на прямоугольном магнитопроводе является сложной технической задачей (несколько десятков витков коаксиального кабеля выдерживающего 20 кВ). Размеры такого устройства будут весьма велики. Кроме того, накопление энергии и концентрация ее в течение 10-100 нс в момент искрообразования приводит к резкому увеличению эрозии электродов свечи. В системах зажигания подобных отечественной «Электроника 3М-К» или «Искра-5» используется многоискровый режим воспламенения топливной смеси. Однако в силу высокой индуктивности рассеяния катушки зажигания интервал между импульсами высокого напряжения трудно сделать менее 0,5 мс, т.е. следующие за первой искры будут воздействовать на топливную смесь не в оптимальный момент времени (верхняя мертвая точка). Исходя из вышесказанного понятно, что одновременное улучшение условий воспламенения топлива и снижение степени детонации в момент поджига, а также уменьшение эрозии электродов свечи требует принципиального изменения физических параметров искры. Необходимо увеличить объем плазменной оболочки вокруг стриммера искры, причем желательно сделать это не увеличивая существенно энергию разряда. В качестве прототипа выбрали немецкий патент 1962 г. . В этом патенте параллельно высоковольтной обмотке катушки зажигания подключен трехзвенный Г-образный LC-контур, выполняющий роль накопительного элемента. При образовании искрового канала энергия накопления на конденсаторах отдается в искру. Т. к. спектр частот в данном контуре лежит ниже 100 кГц, а время существования стриммера в искре не превышает 500 нс, то мы имеем режим, близкий к многократному искрообразованию. Хотя параметры такой искры близки к оптимальным, техническая реализация данного устройства встречает ряд трудностей. Во-первых, даже на современной элементной базе, индуктивности и емкости таких номиналов как приводятся в патенте, на напряжение 20-50 кВ, будут весьма крупными. Во-вторых в современных системах зажигания высоковольтные провода, соединяющие катушку зажигания с распределителем и распределитель со свечой зажигания, имеют сопротивление 3-8 кОм. Это делает предполагаемую систему неэффективной, т.к. сопротивление, демпфируя LC-контур, приводит к быстрому затуханию колебаний. Сопротивление искрового канала равно приближенно 20 Ом, т.е. энергия запасенная в конденсаторах рассеивается в основном в проводах. Чтобы обойти все эти трудности в схеме располагают последовательный LC-контур непосредственно около свечи, избавляясь тем самым от влияния высокоомных проводов. Предлагаемое устройство изображено на фиг. 1. Здесь КЗ-катушка зажигания, П р — высокоомный (1-5 кОм) провод, Р — распределитель, C 1 и С 2 — свечи зажигания. Индуктивность L представляет собой катушку из 30 витков. В качестве сердечника катушки используется стержень из радиоферрита марки М400 или М600, диаметром 8-10 мм и длиной порядка 45 мм. Между ферритом и обмоткой необходим зазор не менее 1 мм. Такая конструкция обеспечивает высокую индуктивность и добротность при токах до 100 A, импульсах напряжения в 10-12 кВ, в диапазоне частот до 5 МГц. Поскольку время остывания плазменного канала в искре не превышает 500 нс, для режима непрерывного горения необходимо чтобы собственная частота LC-контура была выше 1 МГц. С предполагаемой конструкцией индуктивности емкость С получается порядка 100-500 пФ. С таким номиналом емкости LC-контур получается весьма компактным, что позволяет разместить его в непосредственной близости у свечи зажигания, и даже крепить его непосредственно на высоковольтный провод. Схема работает следующим образом. При появлении высоковольтного импульса на вторичной обмотке катушки зажигания, фиг. 1, конденсатор C заряжается до напряжения пробоя свечи. Т. к. емкость мала, суммарный фазовый сдвиг, равный (где R — сопротивление высоковольтных проводов плюс внутреннее сопротивление катушки зажигания), невелик, порядка 10 s. При таком фазовом сдвиге коррекция угла опережения системы зажигания не нужна. В момент пробоя образуется плазменный канал сопротивлением 20 Ом, т.е. L и С замыкаются параллельно друг другу и образуют высокодобротный LC-контур. Высоковольтный провод от катушки зажигания при этом оказывается закороченным на землю и не оказывает влияния на колебания в контуре. Свободные колебания в контуре продолжаются в течении 2-3 s, и все это время плазменный канал искры остается горячим и способен инициировать воспламенение топливной смеси. При этом пиковый ток в искре увеличен по сравнению с обычной схемой не более чем в 3-4 раза, что не приводит к увеличению эрозии электродов свечи, а средний ток остается на прежнем уровне и может быть снижен введением демпфирующего дросселя Др (фиг. 2). Таким образом, увеличив время горения искры в 8-10 раз, мы увеличим плазменный объем в 3-4 раза, а за счет высокочастотного разогрева увеличим плотность плазмы, ее ионизирующее и тепловое действие. При использовании демпфирующего дросселя процесс образования стриммера в искре не приводит к образованию сильной ударной волны, поэтому детонация топлива уменьшается. Этот дроссель представляет собой четыре ферритовых кольца К 18х8х5 марки М2000НМ, надетых на высоковольтный провод непосредственно перед LC-контуром. Рекомендуется использовать этот дроссель в системах зажигания, где высоковольтный провод не содержит высокоомного сопротивления. Литература

    Доработка схемы зажигания автомобиля

    Самым ответственным моментом при эксплуатации автомобиля является пуск двигателя. Особенно актуален этот вопрос в зимнее время года, когда на улице стоят большие морозы. Все смазочные материалы, в том числе и масло в картере двигателя внутреннего сгорания, теряют вязкость, и создают чрезмерную дополнительную механическую нагрузку на стартер.

    Рекомендаций по решению этой проблемы в Интернете представлено великое множество, от подогрева масла в картере двигателя дополнительным нагревателем, до впрыскивания в цилиндры двигателя перед пуском легко воспламеняющихся веществ. Совершенствуются коммутаторы системы зажигания, делают многоискровой режим зажигания, оптимизируют взаимное расположение и форму электродов свечей.

    Но все это не дает максимального эффекта по одной простой причине, во время пуска двигателя напряжение бортовой сети автомобиля падает до 9,5 V и соответственно значительно падает величина высокого напряжения на выходе катушки зажигания. Предложенная доработка системы зажигания позволяет устранить этот недостаток.

    Принцип работы системы зажигания автомобиля

    Рассмотрим часть схемы электрооборудования автомобиля, составляющую систему зажигания. От аккумулятора напряжение положительной полярности, через предохранитель поступает на контакты замка зажигания и реле зажигания.

    Когда ключ из замка зажигания автомобиля вынут, все контакты в замке зажигания разомкнуты, и напряжение на систему зажигания не подается. Если ключ вставить в замок зажигания и повернуть его по часовой стрелке на один сектор, контакты в замке зажигания замкнутся и напряжение поступит на обмотку реле зажигания, по обмотке потечет ток, создаст магнитное поле, которое притянет якорь реле.

    Контакты реле замкнутся, напряжение питания поступит на низковольтную обмотку катушки зажигания и через нее на коллектор транзистора VT коммутатора. Пока вал двигателя не вращается, на базу транзистора не поступают открывающие импульсы управления, и он закрыт, ток дальше не течет. В применяемых в настоящее время схемах зажигания автомобилей, элементов начерченных синим цветом (диод VD1 и конденсатор С1) нет.

    Для пуска двигателя необходимо повернуть ключ в замке зажигания по часовой стрелке еще на один сектор. Стартер начнет вращаться и на коммутатор с датчика вращения поступят управляющие импульсы. Транзистор VT на время 1-2,5 мс откроется и через низковольтную обмотку катушки зажигания пойдет ток. Сердечник катушки начнет намагничиваться, и создаст в высоковольтной обмотке катушки зажигания высокое напряжение. Величина напряжения будет зависеть от соотношения количества витков в катушках.

    Для надежной работы двигателя система зажигания должна создавать высокое напряжение с запасом, величиной не менее 25 кВ. Напряжение, при котором происходит пробой (образуется искра) между электродами в свече составляет 14-17 кВ. Таким образом, должен обеспечивается запас по высокому напряжению около 7 кВ, что гарантирует стабильную искру в свечах при любых условиях запуска двигателя.

    Величина высокого напряжения
    в момент запуска двигателя автомобиля

    При работе двигателя, за счет работы генератора, напряжение в бортовой сети автомобиля обычно составляет 14,1±0,2 В. На первичную обмотку катушки зажигания, за вычетом падения напряжения (1,2 В) на транзисторе VT, поступают импульсы величиной 14,1 В-1,2 В=12,9 В. В этом режиме величина импульсов на вторичной обмотке катушки зажигания для образования искры в свечах составляет 27 кВ.

    В момент пуска двигателя напряжение на выводах заряженного аккумулятора может снижаться до 9,5 В, если аккумулятор заряжен не полностью, то напряжение может быть и меньше. Тогда с учетом падения напряжения на транзисторе VT, величина напряжения на первичной обмотке катушки составит 9,5 В-1,2 В=8,3 В, это на 35% меньше, чем напряжение при работающем двигателе. При этом величина высокого напряжения тоже уменьшится на 35% и составит 17 кВ. Новая свеча создает искру при напряжении 12-17 кВ. Если установлены свечи с напряжением пробоя 17 кВ, то в таком случае искрообразование может быть нестабильным. Расчеты показали, что даже для нового автомобиля с узлами и деталями системы зажигания, находящимися в исправном состоянии, запаса по высокому напряжению может и не быть.

    Что же тогда говорить о системе зажигания автомобиля, находящегося в эксплуатации не один год. Происходит старение изоляции свечей и выгорание ее электродов. В высоковольтных проводах и катушке зажигания тоже происходит старение изоляции, что приводит к дополнительным потерям. Несколько лет эксплуатируемый аккумулятор тоже вносит свою лепту. Путь тока от аккумулятора к катушке зажигания проходит по проводам через контакты предохранителя, реле зажигания, соединительные колодки и клеммы. На них тоже происходит падение напряжения.

    В дополнение для устойчивого возникновения искры в зазоре свечи при сильно охлажденной воздушно бензиновой смеси требуется подавать на нее более высокое напряжение. Таким образом, запуск двигателя старого автомобиля с первой попытки при больших морозах существующая схема зажигания обеспечить с гарантией не может. Последующие попытки запуска двигателя могут полностью разрядить аккумулятор, с чем большинству автолюбителей доводилось сталкиваться.

    Доработка схемы зажигания

    С проблемой запуска двигателя в дни с большими морозами я столкнулся давно, когда ездил на автомобиле «Ока». Так как двигатель у «Оки» двух цилиндровый, то запустить его, из-за наличия мертвой точки, гораздо сложнее, чем четырехцилиндровый. Менял датчик холла, коммутатор, катушку зажигания, высоковольтные провода, свечи, но достичь уверенного запуска двигателя в морозы так и не получилось.

    Читайте также  Как сильно затягивать свечи зажигания?

    Проанализировав электрическую схему зажигания, пришел к выводу, что если подключить электролитический конденсатор к выводу катушки зажигания, на который подается +12 В, то все плохие контакты, через которые подается питающее на катушку напряжение наоборот, буду играть положительную роль, так как будут уменьшать разряд конденсатора. Сначала я установил только конденсатор С1, не хотелось резать провода для впайки диода VD. Пуск двигателя значительно улучшился. После установки диода, который не позволяет разряжаться конденсатору в электропроводку автомобиля при пуске двигателя, «Ока» стала с первого раза, на удивление многим, заводится даже при 25 градусном морозе.

    Работает схема следующим образом. Когда вставляется ключ зажигания и поворачивается до первого фиксированного положения, конденсатор С1 через диод VD быстро зарядится от аккумуляторной батареи с учетом падения напряжения на диоде около 1,2 В, до напряжения 11,5 В. При пуске двигателя, на катушку зажигания будет подано не напряжение с аккумулятора величиной 9,5 В, а напряжение с заряженного конденсатора 11,5 В. Таким образом высокое напряжение упадет не на 35%, а всего на 20% и высокое напряжение составит не менее 23 кВ, что вполне достаточно для уверенного возникновения в свечах искры.

    Эффективность работы схемы можно еще улучшить, если поставить дополнительно автомобильное реле, подключить его обмотку параллельно реле пуска стартера, а пару нормально замкнутых контактов параллельно диоду. Тогда, когда стартер будет выключен, напряжение с аккумулятора на катушку зажигания будет подаваться, минуя диод. Если в реле стартера есть свободная пара нормально замкнутых контактов, то можно использовать их и не устанавливать дополнительное реле. Замыкание с помощью реле выводов диода еще повысит высокое напряжение на выходе катушки зажигания на несколько киловольт.

    Конструкция и детали

    Диод VD1 подойдет любого типа, рассчитанный на ток не менее 8 А и обратное напряжение не менее 25 В. Еще лучше применить диод Шоттки, например 90SQ045 (45 В, 9 А). Тогда необходимость в установке дополнительного реле отпадает, так как падение на диоде Шоттки составит всего 0,2 В, что и без установки дополнительного реле увеличит высокое напряжение на несколько киловольт. Такие диоды используют в низковольтном выпрямителе блоков питания компьютеров.

    Электролитический конденсатор подойдет любого типа, рассчитанный на напряжение не менее 25 В и емкостью не менее 20000 мкф. Конденсатор должен быть рассчитан на работу в широком диапазоне температур, минус 30-65 градусов Цельсия. Лучше всего подходит конструкция конденсатора с выводами, рассчитанными на винтовое подключение. Я устанавливал конденсатор как на фото.

    Если нет подходящего по емкости конденсатора, то можно подключить параллельно, соблюдая полярность, несколько конденсаторов меньшей емкости. При параллельном соединении плюсовые выводы конденсаторов соединяются с плюсовыми, а минусовые с минусовыми. Общая емкость тогда составит сумму всех соединенных параллельно конденсаторов.

    Например, есть 4 конденсатора емкостью 4700 мкФ, соединив их параллельно, получим конденсатор емкостью 18800 мкФ.

    Что касается реле, то можно применить любое автомобильное реле, имеющее нормально замкнутые контакты.

    Конденсатор желательно установить в непосредственной близости с катушкой зажигания, но, для предотвращения его перегрева, на максимально возможном удалении от двигателя. Место установки должно не допускать попадания влаги на выводы конденсатора во время движения автомобиля. Предложить готовое решение по размещению диода и конденсатора сложно, так как каждая марка автомобиля имеет оригинальную конструкцию, и место установки деталей приходится выбирать индивидуально.

    Вместо конденсатора можно применить кислотный аккумулятор небольшой емкости, например от UPS компьютера. Это еще более лучший вариант, чем установка конденсатора. Дополнительный аккумулятор будет при работе двигателя постоянно подзаряжаться и благодаря тому, что система зажигания будет питаться от двух аккумуляторов, дополнительный аккумулятор всегда будет полностью заряжен. При пуске двигателя на систему зажигания будет всегда подаваться напряжение питания более 12 В.

    Порядок запуска двигателя автомобиля при морозе

    Для безотказного запуска двигателя автомобиль перед наступлением холодов должен быть подготовлен к зимней эксплуатации. Необходимо залить масло в двигатель и коробку передач, предназначенное для работы при низких температурах. Необходимо в обязательном порядке заменить свечи и фильтры, масляный, воздушный и бензиновый. И конечно самое главное это техническое состояние аккумулятора. Даже если аккумулятор новый, его обязательно нужно зарядить от внешнего зарядного устройства. Если все эти требования заблаговременно выполнены, то с пуском двигателя в холодное время года проблем не будет.

    Двигатель автомобиля рекомендуется запускать в следующем порядке: ☞ Необходимо вставить ключ в замок зажигания, повернуть по часовой стрелке на один сектор и убедиться, что все электроприборы отключены. Хотя они при работе стартера должны отключаться автоматически, но, тем не менее, лучше их отключить, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на двигатель в первый момент после его пуска. ☞ Для приведения холодного аккумулятора в боевое состояние, его нужно прогреть, включив на 20-30 секунд фары или габаритные огни. ☞ Если коробка не автоматическая, то обязательно выжать педаль сцепления до упора. При этом будет отключена от двигателя коробка передач, что существенно снизит нагрузку на стартер. Включить зажигание на полсекунды, чтобы вал двигателя сдвинулся с мертвой точки, и масло смазало трущиеся поверхности двигателя. ☞ Повторно включаем зажигание на время не более 3 секунд. Если двигатель не запустился, необходимо выждать до повторного запуска не менее 15 секунд. За это время подогретый еще за счет неудачного пуска двигателя аккумулятор наберется силы. Если за 5-6 попыток с паузами двигатель запустить не удалось и при этом аккумулятор не сел, значит, либо попавшая в механизмы вода замерзла и необходимо отогреть автомобиль, поместив его в теплый гараж. Или возникла неисправность и необходимо обращаться в сервис. ☞ Если двигатель автомобиля запустился, то необходимо плавно отпустить педаль сцепления. После прогрева машина готова к поездке.

    Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

    Здравствуйте.
    Прочитал ваш материал по доработке схемы зажигания автомобиля для лучшего пуска двигателя. Для меня это актуально. Т.к. стартер крутит, а двигатель не заводится. Но когда бросаешь ключ, и стартер отключается от АКБ, а коленчатый вал двигателя продолжает вращаться по инерции, то ДВС заводится. Давно задумываюсь об установке доп. АКБ от ИБП через диод на катушку зажигания.
    Вы предлагаете использовать конденсатор. Это мне кажется сделать проще. Посоветуйте, какой вариант выбрать?
    Заранее благодарен.

    Уважаемый Юрий!
    Дополнительный аккумулятор я ставить не пробовал, теоретически он даст при запуске двигателя такой же эффект, как и конденсатор. Но, стоит дороже, срок службы его ограничен, емкость его сильно уменьшается при отрицательных температурах.
    Электролитический конденсатор в данном случае будет работать надежнее. Один раз установил и забыл до конца эксплуатации автомобиля.
    Так что выбор однозначен, проверенный мною на практике, ставить конденсатор.

    Контактная система зажигания

    Система зажигания бензинового двигателя предназначена для воспламенения воздушно-топливной смеси. Возгорание этой смеси происходит благодаря искре.

    В зависимости от того каким способом происходит управления процессом, систему зажигания разделяют на 3 типа:

    • контактная;
    • бесконтактная (как ее установить на примере ВАЗ 2101-2107 классика смотрите здесь);
    • электронная.

    В контактной системе управление накапливанием и распределением искры по цилиндрам осуществляется устройством механического типа — прерыватель-распределитель (трамблер).

    В бесконтактной системе зажигания такую функцию выполняет транзисторный коммутатор.

    При электронной системе зажигания распределением электрической энергии управляет электронный блок управления (ЭБУ).

    Схема контактной системы зажигания

    • Замок зажигания. Замок зажигания обычно располагается на рулевой колонке или панели управления. Он контролирует протекание тока между аккумулятором и системой зажигания.
    • Аккумулятор. Когда двигатель не работает, источником электричества является аккумулятор. Он также дополняет электричество, вырабатываемое генератором,если тот выдает менее 12 вольт. Как правильно выбрать надежный АКБ смотрите здесь.
    • Распределитель. Распределитель направляет поток тока высокого напряжения от катушки через ручку распределителя зажигания по очереди к каждой из свечей зажигания.
    • Конденсатор. На корпусе распределителя зажигания крепится устройство под названием конденсатор. Оно обеспечивает отсутствие искры между разомкнутыми контактами прерывателя, что привело бы к обгоранию поверхности контактов.
    • Свеча зажигания. Ток высокого напряжения проходит по центральному электроду свечи. Затем, в зазоре между центральным и боковым электродами образуется искра, поджигающая топливную смесь в цилиндре.
    • Привод. Обычно распределитель приводится напрямую от распредвала. Скорость его вращения составляет 1/2 скорости вращения коленвала.
    • Катушка. Катушка состоит из металлического корпуса, в котором находятся 2 изолированных обмоточных провода, намотанных на сердечник из мягкой стали. Сжатие магнитных полей вокруг первичной обмотки создает во вторичной обмотке ток высокого напряжения, который через распределитель идет к свечам зажигания.

    Принцип работы контактной системы зажигания

    Принцип работы контактной системы заключается в осуществлении сбора и преобразования катушкой зажигания низкого напряжения (12V) электросети авто у высокое напряжение (до 30 тыс.вольт), после чего осуществлять передачу и распределение напряжения к свечам зажигания, дабы в нужный момент создать искрообразование на свече. Перераспределение большого напряжения по цилиндрам производится через контакты.

    Механическим прерывателем осуществляется непосредственное управление процессом накопления энергии (первичного контура) и замыкание/размыкание питания первичной обмотки.

    Использование такого вида зажигания осуществляется на классических отечественных авто и некоторых старых иномарках.

    Неисправности контактной системы зажигания

    1. Нет искры на свечах

    Возможные причины:

    • плохой контакт или его обрыв в цепи низкого напряжения;
    • недостаточный зазор между контактами прерывателя (обгорают);
    • выход из строя катушки зажигания, конденсатора, крышки распределителя (трещины или обгорание), пробой ВВ проводов или самих свечей.

    Методы устранения поломки:

    • проверка цепей высокого и низкого напряжения;
    • регулирование зазора контактов прерывателя;
    • произведение замены неисправных элементов системы зажигания.

    2. Двигатель работает с перебоями

    Возможные причины:

    • выход из строя свечи;
    • нарушение зазора между электродами свечи или в контактах прерывателя;
    • повреждена крышка распределителя или его ротор;
    • неправильно установлен или сбился угол опережения зажигания.

    Методы устранения поломки:

    • проверка и регулировка угла зажигания (как правильно отрегулировать угол опережения зажигания на примере ВАЗ 2103 можно посмотреть в этом видео);
    • замена неисправных элементов;
    • установка требуемых зазоров на свечи и контактах прерывателя.