Катушки зажигания систем зажигания автомобилей являются повышающим автотрансформатором напряжения и служат для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (11-25 кВ), для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания.

Катушки зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей, типы, конструкция, устройство, принцип работы.

По конструкции магнитной цепи катушки зажигания разделяются на два типа:

— С разомкнутой магнитной цепью.
— С замкнутой магнитной цепью.

В катушках с разомкнутой магнитной цепью значительную часть пути магнитный поток проходит по воздуху, поэтому в воздушном пространстве сосредотачивается основная часть электромагнитной энергии. В катушках с замкнутой магнитной цепью основную часть пути магнитный поток проходит через стальной магнитопровод и только лишь незначительную часть пути — через воздушные зазоры величиной порядка нескольких десятых миллиметра каждый.

Общее устройство катушки зажигания.

Электромагнитная энергия запасается как в воздушных зазорах, так и в стали. В катушках с замкнутой магнитной цепью затраты меди меньше, чем в катушках с разомкнутой цепью. В отношении затрат стали имеет место обратное явление.

По выполнению обмоток катушки зажигания с разомкнутой магнитной цепью разделяются на два типа: с внутренней и наружной первичной обмоткой. Последние имеют ряд преимуществ:

— Лучшие условия охлаждения.
— Масса привода вторичной обмотки меньше, что удешевляет их изготовление.
— Меньше сопротивление вторичной обмотки.

Поэтому многие катушки зажигания выполняются с наружной первичной обмоткой. По типу изоляции катушки зажигания делятся на маслонаполненные и “сухие”. Трансформаторное масло нужно в катушке для изоляции проводов обмоток и теплоотвода. В “сухих” катушках зажигания роль изолятора выполняет компаунд.

Катушки зажигания контактных систем зажигания, устройство.

Типовая автомобильная катушка зажигания представляет собой электрический автотрансформатор с разомкнутой магнитной цепью. Сердечник катушки зажигания набран из пластин трансформаторной стали, толщиной 0,35 мм, изолированных друг от друга окалиной для снижения вихревых токов Фуко. На сердечник надета изолирующая трубка, на которую намотана вторичная обмотка.

Каждый слой этой обмотки изолирован конденсаторной бумагой, а последние слои намотаны с зазором между витками 2-3 мм, чтобы уменьшить опасность пробоя изоляции. Первичная обмотка намотана поверх вторичной обмотки, что облегчает отвод от нее тепла. Корпус катушки зажигания штампован из листовой стали. Внутри корпуса установлен наружный магнитоотвод из трансформаторной стали.

Фарфоровый изолятор (снизу) и карболитовая крышка (сверху) предотвращают возможность пробоя между сердечником и корпусом катушки. Крышка имеет четыре выходные клеммы: центральную — высоковольтную и три низковольтных — безымянную и клеммы “ВК” (включение) и “ВК-Б” (включение от батареи). Один конец вторичной обмотки выводится к клемме высокого напряжения через контактную пластину и пружину.

Высоковольтная клемма с помощью наконечника соединяется через высоковольтный провод с центральным электродом крышки распределителя. Другой конец вторичной обмотки и конец первичной обмотки соединены между собой (автотрансформаторная связь обмоток) и подведены к безымянной клемме на крышке. Эта клемма соединяется с клеммой “Р” распределителя. Другой конец первичной обмотки соединен с клеммой “ВК”.

Общее устройство катушки зажигания с четырьмя выводными клеммами.

Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и находится в пределах 180-330 — для первичной и 18 000-22 000 — для вторичной. Соответственно, диаметр провода первичной обмотки 0,52-0,86 мм, а вторичной обмотки 0,07-0,09 мм. Коэффициент трансформации (Ктр) равен отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки — W2/W1.

Пространство между обмотками и корпусом катушки зажигания заполнено изолирующим наполнителем — трансформаторным маслом. Герметичность карболитовой крышки в кожухе обеспечивается прокладкой.

К клеммам “ВК-Б” подсоединен добавочный резистор, установленный в керамическом изоляторе. Добавочный резистор может крепиться как на самой катушке, так и отдельно от нее. Сопротивление резистора в зависимости от типа катушки 1,0-1,9 Ом. При пуске двигателя катушка зажигания питается от аккумуляторной батареи, напряжение которой понижено (до 6-8 В) из-за потребления стартером большего тока, что приводит к снижению тока в первичной обмотке и развитию катушкой вторичного напряжения.

С учетом этого обстоятельства первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 6-8 В, а остальное напряжение источника гасится в добавочном резисторе. Последний, при пуске двигателя закорачивается, и первичный ток возрастает, что обеспечивает достаточную величину вторичного напряжения для пробоя искрового промежутка свечи зажигания.

Общее устройство катушки зажигания с тремя выводными клеммами.

Дополнительное сопротивление является также вариатором, то есть в зависимости от нагрева изменяет сопротивление. При малых оборотах двигателя, ток, протекающий через первичную обмотку катушки зажигания, достигает большой величины, что нежелательно, т. к. начинают усиленно обгорать контакты прерывателя и возрастает возможное вторичное напряжение, которое при увеличении (например, с увеличением зазора между электродами свечи) может привести к пробою бегунка или в другом “слабом месте”.

С нагревом же, вариатор увеличивает сопротивление и уменьшает первичный ток. В некоторых системах зажигания (например автомобилей ВАЗ) добавочный резистор отсутствует, что обусловлено высокими характеристиками электропусковой системы. Благодаря чему напряжение аккумуляторной батареи при пуске снижается незначительно.

Характеристики и параметры катушек зажигания контактных, контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания автомобилей.

Особенности катушек зажигания Б117, Б117-А и Б115-В.

Особенностью катушек зажигания Б117 (А) и Б115-В, имеющих большое сопротивление первичной обмотки, является то, что, если случайно оставить включенным зажигание, катушка не выйдет из строя, а произойдет полный разряд аккумуляторной батареи.

Вместо катушки зажигания Б115-В, которую устанавливают на автомобили Москвич и ИЖ, можно применять катушку Б117-А без добавочного резистора. Причем эта замена не только возможна, но и желательна.

Катушки зажигания контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания.

Конструкция катушек зажигания для контактно-транзисторных и бесконтактных систем зажигания аналогична конструкции катушки зажигания классической батарейной системы зажигания. Различие в основном состоит в намоточных данных. Катушки зажигания Б114 и Б118 — маслонаполненные.

Особенности устройства катушек зажигания Б114 и Б118 с тремя выводными клеммами.

Один конец вторичной обмотки соединен с высоковольтным выводом, а второй с корпусом катушки зажигания, на массу. При таком выводе вторичной обмотки исключается воздействие высокого напряжения на выходной (силовой) транзистор коммутатора. При установке на автомобиль корпус этих катушек зажигания должен быть хорошо соединен с массой.

Катушка зажигания Б118 применяется с коммутатором ТК-200, использование других катушек с этим коммутатором невозможно. Маслонаполненная катушка Б116 взаимозаменяема с “сухой” 31.3705. Однако Б116 обладает более высокой живучестью при перегревах и прочих неприятностях.

По материалам книги «Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей».
Ходасевич А. Г., Ходасевич Т. И.


На автомобилях ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107 и их модификациях применяется катушка зажигания Б-117А. Она установлена на левом брызговике моторного отсека автомобиля на двух шпильках.

Устройство катушки зажигания Б-117А

Катушка зажигания Б-117А представляет собой трансформатор с разомкнутым магнитопроводом, который состоит из сердечника и кольцевого наружного магнитопровода. Сердечник набран из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Наружный магнитопровод служит для улучшения магнитной проводимости катушки и состоит из свернутой в два с половиной слоя ленты из электротехнической стали толщиной 0,3 мм. Для уменьшения вихревых токов имеет вертикальные прорези.

Сердечник находится в картонном каркасе, на котором намотана вторичная обмотка, имеющая 55 слоев медного провода в эмалевой изоляции, разделенных слоями бумаги. Вторичная обмотка имеет в первом и последнем слоях по 50 витков.

Поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка, имеющая в первом и последнем слое 48 витков, а в остальных по 52. Слои обмотки отделены друг от друга бумагой. Первичная обмотка изолирована от вторичной слоем картона.

Конец вторичной обмотки соединен с началом первичной и выведен к контакту «+Б» на крышке катушки. На него приходит электрический ток от замка зажигания и запитывает обмотки катушки.

Катушка зажигания Б-117А заполнена трансформаторным маслом через отверстие в крышке закрываемое винтом. Масло необходимо для охлаждения обмоток.

Катушка зажигания закрыта крышкой из высоковольтной пластмассы (фенопласта). В ней имеется вывод под высоковольтный провод и два других вывода. Вывод «+Б» описан выше, а второй безымянный вывод соединен с первичной обмоткой.

Вывод под провод высокого напряжения соединен с винтом, спиральной пружиной и далее с сердечником который соединен с выводом начала вторичной обмотки (выводом высокого напряжения).

Схема катушки зажигания Б-117А

— Помимо Б-117А на «классику» ВАЗ устанавливаются катушки зажигания 27.3705 и 3122.3705.

На автомобилях ВАЗ 2101 устанавливается контактная батарейная система зажигания. В задачу данной системы входит своевременная подача искры в цилиндры двигателя для воспламенения топливной смеси.

Далее рассмотрим общую конструкцию и по отдельности элементы, из которых состоит система зажигания ВАЗ 2101.

Она включает в себя катушку зажигания, в которой формируется высоковольтный импульс, распределитель-прерыватель (он же трамблер), распределяющий импульс по цилиндрам, свечей зажигания, обеспечивающих искру в цилиндрах, замка зажигания, включающего и выключающего подачу энергии на катушку, АКБ – источника электроэнергии, обычной проводки и проводов высокого напряжения.

Катушка зажигания

Катушка — герметичная с магнитопроводом разомкнутого типа, внутри наполнена маслом для трансформаторов. Модель ее — Б.117А. Корпус данного элемента – алюминиевый, сверху герметично закрыт пластиковой крышкой.

Наименования обозначений

1. Керамический изолятор 10. Корпус 2. Корпус 11. Клемма подключения питания 3. Изоляционная специальная бумага 12. Пружина контактная 4. Первичная обмотка 13. Корпус первичной обмотки 5. Вторичная обмотка 14. Наружная изоляция первич. обмотки 6. Изоляция 15. Монтажный хомут 7. Клемма первич. обмотки 16. Магнитопровод внешний 8. Винт контактный 17. Сердечник 9. Клемма для центрального провода

Катушка зажигания ВАЗ-2101 – это по сути двухобмоточный трансформатор:

  • первичная обмотка на 300-400 витков (сечение провода — 0.7-0.8 мм.),
  • вторичная обмотка — на 20-30 тысяч витков (сечение провода — 0.1-0.7 мм).

Принцип действия катушки

При размыкании контактов трамблера магнитный поток, создаваемый АКБ, резко снижается. Проходя магнитопровод и обмотки электромагнитный поток создает ЭДС самоиндукции в 200-300 В на первичной обмотке и свыше 10 кВ — на вторичной. Напряжение вторичной обмотки и подается на свечи для создания искры.

Распределитель

На моделях ВАЗ 2101 до 1980 года использовался распределитель (трамблер) модели Р-125Б. Особенностью его являлось отсутствие вакуумного регулятора, имелся только октан-корректор механического типа, позволяющим незначительно менять угол опережения зажигания (ОЗ).

Начиная с 1986 г. совместно с установкой карбюратора «Озон» на ВАЗовские двигатели начали устанавливать трамблер, оснащенный вакуумным регулятором ОЗ (модель 30.3706), конструкция которого описана ниже.

Модель 30.3706 состоит из распределителя, прерывателя и двух регуляторов – центробежного, а также вакуумного.

Состоит он из вращающегося ротора и неподвижных сегментов, располагающихся в пластиковой крышке. На роторе имеются два контакта – центральный и боковой, между ними закреплен помехоподавляющий резистор. Сверху к центральному контакту прижимается графитовый электрод, для лучшего контакта поджимание осуществляется пружинкой.

Работает распределитель так:

напряжение от вторичной обмотки подается на ротор, далее через искровой промежуток примерно в 0,5 мм попадает в один из сегментов крышки трамблера, затем по проводам высокого напряжения к свече, которая и обеспечивает появление искры.

Прерыватель обеспечивает размыкание электрической цепи в нужный момент. В конструкцию его входит кулачковая шайба с гранями и контактная стойка. Грани кулачковой шайбы имеют особую форму, чтобы достигалось быстрое размыкание контактов, плавное их замыкание и отсутствие дребезжания.

Кулачек вращаясь, попеременно замыкает и размыкает контакты, тем самым прерывает подачу напряжения на первичную цепь катушки.

Прерыватель и распределитель должны работать синхронно с кривошипно-шатунным механизмом. Для обеспечения синхронизации кулачковая шайба и ротор располагаются на одном валу, и получают привод от распределительного вала.

Центробежный регулятор – обеспечивает изменение угла ОЗ в соответствии с оборотами колен. вала.

К верхней части втулки кулачка приварена пластина с подвижными грузками. При увеличении оборотов колен. вала грузы за счет центробежной силы раздвигаются, проворачивая пластину вместе с кулачком в сторону вращения вала. Это обеспечивает более раннее размыкание контактов (увеличение угла ОЗ).

Вакуумный регулятор – производит корректировку угла ОЗ в зависимости от нагруженности силового агрегата и положения дроссельной заслонки.

Прикреплен он к распределителю, и включает корпус и крышку. Корпус разделён пластичной мембраной на две полости, одна из полостей соединена с задроссельным пространством в карбюраторе, а вторая — с атмосферой. Мембрана посредством тяги может воздействовать на прерыватель.

При снижении нагрузки уменьшается наполнение цилиндров горючей смесью и давление при воспламенении, а это требует увеличения угла ОЗ. Для этого мембрана изгибается (под воздействием разности давления) и проворачивает прерыватель на нужный угол.

Свечи зажигания

На ВАЗ-2101 применялись советские свечи марки А17ДВ, но сейчас, когда рынок заполнен качественными марками зарубежного производства, легко можно выбрать свечи с намного лучшими характеристиками, главное не попасться на китайскую подделку.

Конструктивные особенности свечей

Длина резьбовой части свечи — 19 мм, с шагом 1,25. Шестигранная часть (под свечной ключ) сделана с размером 20,8 мм.

Допустимый зазор между электродами свечи проверяется щупом. По книжке при контактной системе, зазор свечи ВАЗ 2101 должен соответствовать 0,5 – 0,6 мм.

Замок зажигания ВАЗ 2101

Включает в себя корпус с замковым механизмом, противоугонный механизм и контактную часть.

При поломке замкового механизма или противоугонного механизма замок заменяется полностью. Контактная же часть крепиться стопорным кольцом в корпусе, и при неисправности ее можно заменить отдельно.

Аккумуляторная батарея

Применяется аккумулятор любой марки со стандартными параметрами, а именно 6СТ – 55Ач, что означает:

  • 6 – количество соединенных последовательно аккумуляторов (банок),
  • СТ – стартерный,
  • 55Ач – емкость батареи.

Видео — Контактная система зажигания

«>