Содержание
Если работа системы зажигания вашего авто Вас вполне устраивает, то дальнейшие "изложения" будут Вам не особо интересны.
Известно что эффективная работа двигателя в большой степени зависит от производительности системы зажигания (ссылка о повышении топливной экономичности) проще говоря чем мощнее искра тем тяговитее движок, естественно с оговоркой на предельно возможное в данных условиях.
Суть идеи: Увеличив электрическую мощность на низковольтных цепях, увеличить высоковольтную отдачу системы зажигания.
Если представить что современные системы зажигания построены по принципу "импульсного преобразования", то из этого можно сделать следующий вывод: выходное напряжение системы формируется так Uвых=@*Uвх*N (ссылка для любопытных с вопросом — С чего это взял?)
существует два типа схемной реализации:
(1) По времени нарастания тока в первичной обмотке катушки зажигания
то есть ЭБУ регулирует производительность системы зажигания изменяя коэффициент заполнения импульсов @(временем заряда катушек его ещё называют) при заданном (и условно постоянном) входном напряжении Uвх и постоянном коэффициенте трансформации.
(2) По току в первичной обмотке катушки
то есть ЭБУ регулирует производительность системы зажигания поддержанием уровня тока в первичной обмотке катушки зажигания (по сути тоже самое, только следим за другой переменной величиной). По идее таким системам для максимальной отдачи достаточно поддержания напряжения питания катушки на уровне "максимально допустимого" схемы коммутатора т.е. 16-18 вольт.
В обоих случаях к первичной обмотке подводится определенная электрическая мощность ( I*U ) от величины которой напрямую зависит величина созданного магнитного поля катушки ( заряда катушки ). При процессе исчезновения этого магнитного поля во вторичной обмотке возникает электрическая мощность пропорциональная исчезающему магнитному полю и расходуется на разряд между электродами свечи. Чем больше сила созданного магнитного поля — тем мощнее разряд. Отсюда возникает вопрос:
— А почему бы не попробовать поднять напряжение Uвх?
Причем из описанного выше можно сделать вывод что для работы системы зажигания (2) достаточно будет напряжения уровня 16-18 вольт, а для системы (1) потребуется экспериментальный подбор.
Для поддержания повышенного питающего напряжения катушек зажигания и предназначен этот "девайс". Первоначально был собран DC-DC преобразователь(далее бустер) взятый с просторов интернета www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=66340, реакция двигателя на такое "внедрение" очень заинтересовала, ощущалось явное повышение крутящего момента, но мощности этого бустера явно не хватало, "на горячую" работало все отлично, НО утренние холодные запуски вышибали этот бустер иногда даже"в дым". Ток потребления системы зажигания оказался гораздо выше выдаваемых бустером трех ампер. Дальнейшая доводка схемы этого преобразователя показала что гораздо проще применить готовые DC-DC Step Up. При таком подходе все работы создания "девайса" сводятся к монтажу проводов и реле.
Итак что было сделано:
Заказан DC-DC Step Up бустер у китайских товарищей(при заказе требуется обратить внимание на нижний порог рабочего напряжения, у большинства этот порог 10 вольт, поэтому чтобы зимой в мороз при холодном пуске все работало как надо выбираем преобразователи с нижним порогом в 8 вольт, также необходимо обратить внимание на мощность — нужно не ниже (ссылка)150 Вт я (ссылка)заказал таких два: один на катушки зажигания, второй для датчиков ЭБУ и форсунок) и (ссылка)вольтметр для него, а лучше два :)
А теперь ответы на естественно возникшие вопросы у читателя после прочтения этой заметки:
1. — А зачем это нужно, и чем "стоковое" питание катушек не устраивало?
— Вроде бы все с машиной хорошо, все параметры в норме, с диагностикой все ОК, НО не чувствуется легкости в движении (например такой как с горы катишся), все время не покидает ощущение "позднего зажигания" как будь то машину за ж кто то держит…
2. — А что по другому разве нельзя, не городя огород?
— Да конечно можно, можно было бы подправить калибровку "зарядки" катушек зажигания для достижения примерно такого же эффекта НО — у меня Ителма VS 5.6 Евро-2 и к ней нет абсолютно никакого доступного софта в и-нете, да и прошивать мне её нечем, а в замене на Микас 7.1 вообще не вижу никакого смысла…
3. — А что если "примочка крякнет" ведь куда "самопалу" до промышленной продукции?
— Все в этом мире иногда ломается, и если это произошло достаточно разъеденить разъемы и соеденить по схеме "как было", то есть сток — все, можно ехать дальше, правда с "осадочком" от произошедшего и с ощущением "потяжелевшей машинки".
Впечатления от эксплуатации
Январь 2014 пробег авто 240000 Все компоненты системы зажигания исправно работают, напряжение на катушках 35 вольт, дальнейшее повышение напряжения улучшения не дает, а вот понижение ощущается сразу. За время эксплуатации заметил что системе зажигания стало безразлично состояние высоковольтных проводов (как то при проверке состояния свечей оторвал три наконечника со стороны свечей, для пробы просто поглубже затолкал их обратно и… так и езжу уже полгода, причем на УКВ диапазоне приемника слышно "где то шьет", а вот на работе двигателя не отражается — работает ровно). Многие увидев по фото местоположение преобразователя сразу спрашивают: "а ему там не жарко?" — не жарко, проверено летней жарой и стоянием в пробках, а поставил его там для максимально близкого положения у катушек зажигания, чтобы минимизировать токовые потери в проводах идущих к катушкам и максимально снизить влияние импульсных помех от катушек на цепи датчиков ЭБУ. Пробовал ставить прямо на катушки — не прокатило, вибрация двигателя разрушает пайку на платах ( первый раз отпала нога конденсатора в плате, второй раз отпала индуктивность), ну и не дожидаясь третьего раза переставил на стенку моторного отсека. Эксплуатация продолжается;)
Январь 2015 пробег авто 290000 Все компоненты системы зажигания продолжают исправно работать, напряжение на катушках 35 вольт, каких либо "глюков" ни в работе ЭБУ, ни в компонентах системы зажигания ни разу не проявлялось. В морозы двигатель запускается с первого раза, так что теперь в морозы по ночам не прогреваю. В новогодние праздники как раз морозы у нас стояли крепкие по ночам местами до -40 доходило, днем при запуске датчик наружной температуры -36 показывал при этом никаких проблем с запуском не было. Попробовал симулировать ситуацию "с первого раза не завелась" отключив катушку зажигания, покрутил оборотов 10, подключил катушку и на вторую попытку аккумулятора не хватило, пришлось выждать пару минут для регенерации аккумулятора после этого тяжело но запустилась с первого раза. Напоследок привожу "экранку" диагностики:
Январь 2016 пробег авто 320000 Все работает, на катушках по прежнему 35 вольт, в морозы по прежнему запуск с первой попытки. По обслуживанию совершенно ничего не потребовалось, вообще забыл о каких либо проблемах в зажигании — покупка высоковольтных проводов и свечей осталась в памяти где то в далеком, далеком прошлом, кроме того проверил "забракованные" обычной системой зажигания провода и свечи скопившиеся в гараже за время эксплуатации авто, итог: с бустером все они оказались рабочими.
Январь 2017 пробег авто 360000 Все продолжает работать без нареканий, на катушках по прежнему 35 вольт, Благодаря Рождественским морозам побил своеобразный личный рекорд: Есть запуск с первой попытки в -40С после семи часового ночного простоя!
Январь 2018 пробег авто 397000 на катушках по прежнему 35 вольт, погасла часть сегментов индикации напряжения, на выходные напряжения бустеров это не влияет, показания инопланетными иероглифами только придает больше "загадочности" под капотом :) в остальном все исправно и на ходу.
Октябрь 2019 пробег авто 460000 на катушках по прежнему 35 вольт, все исправно работает, бустер прошел проверку перевалами Кавказа, максимальная высота подъема 2400м.
Подведем итоги Семь лет каждодневной эксплуатации и пробег бустера более 300000 километров позволяют сделать некоторые выводы: утверждения типа "Обязательно бахнет" и "Лишняя не надежная деталь" не подтвердились, более того со временем эксплуатации не потребовалось замен элементов системы зажигания (ВВ проводов, коммутаторов и катушек) можно утверждать что надежность системы зажигания только повысилась, до установки бустера приходилось раз в год, в два менять ВВ провода, с бустером же даже забракованные ранее провода оказались рабочими. Реакция двигателя на бустер однозначно положительная, движок благодаря бустеру становится "лёгок на подъем" и главное не теряет этого качества со временем, какого либо отрицательного влияния на ресурс двигателя мною замечено не было.
Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания бензинового двигателя производится с помощью искры, проскакивающей между электродами свечи. Электрический импульс, необходимый для возникновения искры, создается с помощью довольно простого устройства — катушки зажигания. Об этом компоненте системы зажигания пойдет речь в данной статье.
Назначение катушки зажигания
Воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания бензинового двигателя производится с помощью электрической искры, генерируемой свечой зажигания. Однако создать искру достаточной силы довольно трудно, ведь бензин в смеси с воздухом — это неплохой диэлектрик, и даже короткому искровому пробою в нем возникнуть нелегко. Решить задачу можно только подачей на свечу мощного электрического импульса с напряжением в десятки тысяч вольт. А где в автомобиле взять такое напряжение, пусть даже и на короткие доли секунды?
Эта проблема решается с помощью специального устройства — катушки зажигания, или бобины. Катушка зажигания — это компонент системы зажигания автомобиля, преобразующий постоянный ток низкого напряжения (6, 12 или 24 вольта в зависимости от типа транспортного средства) от аккумулятора или генератора в короткий электрический импульс с напряжением до 35 000 вольт. Импульс от катушки подается на свечу зажигания, в ее искровом промежутке возникает искра, чем достигается поставленная цель — воспламенение топливно-воздушной смеси.
На сегодняшний день катушки зажигания применяются практически на всех автомобилях с бензиновыми двигателями или с моторами, работающими на газе. Бобины с одинаковым успехом используются как в системах зажигания традиционных схем (контактных с трамблёром, бесконтактных на тиристорах), так и в современных электронных системах зажигания. Потому что более простого, надежного и эффективного способа создать высоковольтный электрический импульс не существует.
Катушка зажигания ЗМЗ-40524 ЕВРО-3 на свечу СОАТЭ
Катушка зажигания ГАЗ-3302 ЕВРО-3 (модуль) BOSCH
Катушка зажигания ГАЗ-24,УАЗ,ГАЗ-3307 СОАТЭ
Катушка зажигания ВАЗ-1118,2110,2170 (дв.16V) BOSCH
Катушка зажигания ВАЗ-2115 (модуль) СОАТЭ
Катушка зажигания ЗМЗ-406,ВАЗ-1111 АТЭ-1
Катушка зажигания HYUNDAI Solaris (10-),i20,i30 KIA Ceed,Cerato,Rio (11-) (1.4/1.6) MANDO
Катушка зажигания ВАЗ-2115 (2111-3705010) BOSCH
Катушка зажигания ГАЗ,УАЗ с Р-разъемом дв.ЗМЗ-405,УМЗ-4216 СОАТЭ
Катушка зажигания HYUNDAI Solaris (10-),i20,i30 KIA Ceed,Cerato,Rio (11-) (1.4/1.6) ERA
Устройство и принцип действия катушки зажигания
Катушка имеет довольно простое устройство. В ней имеется две цилиндрических обмотки: первичная, содержащая 100-150 витков провода большого сечения, и вторичная, содержащая несколько тысяч витков (до 30 000) провода малого сечения. Причем витки первичной обмотки расположены поверх витков вторичной обмотки. Внутри обмоток находится металлический сердечник.
Вся эта конструкция помещена в цилиндрический корпус из диэлектрика, крышка корпуса выполнена несъемной, а внутренний объем обычно заполнен трансформаторным маслом (оно обеспечивает охлаждение катушек во время работы). На крышке находится несколько контактов (обычно три): центральная клемма, с которой снимается высокое напряжение, и две боковых клеммы, на которые подается ток низкого напряжения.
В основе работы катушки зажигания лежит явление электромагнитной индукции. В сущности, катушка — это повышающий трансформатор, на первичную обмотку которого подается ток низкого напряжения, а со вторичной снимается ток высокого напряжения. Но в катушке, в отличие от обычных трансформаторов, производится преобразование коротких импульсов электрического тока, и на выходе, соответственно, также получаются электрические импульсы.
Однако, как известно, трансформатор может работать только с переменным током, а в автомобилях используется ток постоянный. Мало того, через первичную обмотку катушки также протекает постоянный ток, а значит, во вторичной обмотке ток возникнуть не может. Нет ли здесь противоречия? На самом деле все просто: катушка зажигания работает совместно с прерывателем — устройством, которое обеспечивает пульсацию постоянного тока, и подает на первичную обмотку достаточно короткие электрические импульсы. Импульс, проходя по первичной обмотке, за счет электромагнитной индукции также возбуждает во вторичной обмотке импульс. Причем пиковое напряжение электрического импульса во вторичной обмотке будет во столько же раз больше напряжения в первичной обмотке, во сколько больше витков во вторичной обмотке по отношению к первичной.
Важно отметить, что преобразование тока происходит именно в момент размыкания прерывателя, то есть — в момент отсоединения первичной обмотки катушки от аккумулятора или генератора. Напряжение в этот момент падает не моментально, а в течение некоторого (очень короткого) промежутка времени, и за это время во вторичной обмотке, за счет изменения тока в первичной обмотке, индуцируется ток высокого напряжения — этот импульс и подается на свечу зажигания.
Так как в катушке действует закон сохранения, то мощность тока во вторичной обмотке почти равна (на деле — чуть меньше) мощности тока в первичной обмотке. Это значит, что электрический импульс на выходе имеет высокое напряжение, но малый ток, а в первичной обмотке все ровно наоборот. Именно поэтому первичная обмотка выполняется из провода большого сечения (так как по ней протекают токи в десятки ампер), а вторичная обмотка — из очень тонкого провода (токи во вторичной обмотке не превышают единицы микроампер).
Часто в катушках зажигания предусмотрено добавочное сопротивление (резистор), включенное последовательно с первичной обмоткой. Этот резистор изготавливается из сплава, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры: при нагревании сопротивление увеличивается, при охлаждении — уменьшается. Добавочное сопротивление необходимо для защиты катушки на малых оборотах двигателя.
Дело в том, что при малых оборотах через первичную обмотку катушки постоянный ток проходит на протяжении довольно длительного времени, а это приводит к усиленному нагреву провода и негативно сказывается на сердечнике. Поэтому на малых оборотах резистор нагревается, его сопротивление повышается, а это приводит к снижению тока в первичной обмотке — так исключается перегрев. При повышении оборотов температура падает, сопротивление резистора снижается, и через первичную обмотку проходит более высокий ток. Во время запуска двигателя сопротивление шунтируется (то есть, замыкается проводом), и не оказывает влияния на систему зажигания.
Классификация и схемы подключения катушек зажигания
Все катушки зажигания устроены одинаково, однако существует несколько схем включения катушек в систему зажигания, и катушки, используемые в каждой схеме, имеют свои особенности. Всего можно выделить три типа катушек зажигания:
– Общая;
– Индивидуальная;
– Сдвоенная (двухвыводная или двухискровая), и ее вариант — четырехвыводная катушка.
Общая катушка зажигания. Это наиболее простой и исторически первый вариант. При такой схеме в автомобиле есть только одна катушка зажигания, вырабатываемые ею высоковольтные импульсы распределяются по свечам зажигания с помощью трамблёра или иного распределительного устройства. Данная схема широко применяется в контактной, бесконтактной и электронной системах зажигания.
Индивидуальная катушка зажигания. Это современный вариант, который находит все большее применение. В данной схеме в паре с каждой свечой зажигания работает своя катушка, чем достигается наилучшее согласование фаз газораспределения и воспламенения горючей смеси. Индивидуальные катушки конструктивно отличаются от общих, но принцип действия их одинаков. Данные катушки применяются в электронной системе зажигания. Часто такие катушки называют катушками карандашного типа (COP).
Сдвоенные (двухискровые) катушки зажигания. Как понятно из названия, эти катушки сдвоены, они позволяют получить сразу две искры в двух цилиндрах. Данные катушки иногда используются в двухтактных мотоциклетных и двухцилиндровых двигателях, такое решение позволяет избавиться от трамблёра и значительно упросить систему зажигания. Существует вариант сдвоенной катушки — счетверенная, она позволяет получить сразу четыре искры. В системах зажигания со сдвоенными (и с четверенными) катушками искры синхронно образуются в обоих цилиндрах, однако воспламенение горючей смеси происходит только в одном из них, так как второй в этот момент находится в НМТ, и воспламеняться там просто нечему.
Признаки неисправности катушки зажигания
Катушка является одним из основных компонентов системы зажигания, поэтому ее выход из строя сразу сказывается на работе двигателя. Наиболее часто поломка катушек проявляется следующим образом:
– В двигателях с общей катушкой — сложный запуск двигателя, нестабильная работа двигателя (пропуски зажигания);
– В двигателях с индивидуальными катушками — «троение» двигателя, пропуски зажигания в каком-либо из цилиндров;
– В двигателях со сдвоенными катушками — «троение», пропуски зажигания сразу в двух цилиндрах, работающих от одной катушки.
В современных двигателях, оснащенных системой самодиагностики, при неисправности катушки зажигания на приборной панели загорается индикатор «Check engine». В этом случае сканером можно легко определить код неисправности, и выяснить, какая именно катушка вышла из строя.
Однако данные признаки могут говорить о неисправности любых других компонентов системы зажигания, топливной системы и цилиндропоршневой группы. В частности, пропуски зажигания могут возникать из-за неисправностей свечей зажигания, высоковольтных проводов и трамблёра, а также из-за отсутствия необходимой степени компрессии в цилиндре. В инжекторных двигателях проблемы могут возникать из-за загрязнения или выхода из строя топливных форсунок.
Поэтому при возникновении неполадок в работе двигателя необходимо произвести диагностику катушек зажигания. В двигателях, не оснащенных системой самодиагностики, можно выполнить несколько простых действий:
– Выявить неисправную катушку — на работающем двигателе попеременно отсоединять высоковольтные провода от свечей зажигания. Если после снятия колпачка со свечи двигатель начинает работать хуже, то катушка данной свечи исправна, если же после снятия колпачка работа мотора не изменилась проблема в катушке данной свечи;
– Проверить сопротивление обмоток катушки. В рабочей катушке сопротивление первичной обмотки лежит в пределах 3-3,5 Ом, вторичной обмотки — в пределах 5-9 кОм. Слишком низкое сопротивление обмотки, особенно вторичной, свидетельствует о коротком замыкании внутри катушки. Имеет смысл проверять сопротивление всех катушек, так выявить неисправную катушку проще всего;
– Проверить свечу зажигания и высоковольтный провод, чтобы убедиться, что проблема заключается именно в катушке зажигания.
Неисправную катушку зажигания необходимо заменить, так как длительная работа двигателя с такой катушкой чревата различными проблемами, в том числе повышенным расходом топлива, повышенными вибрациями и даже повреждением каталитического нейтрализатора. Заменить катушку в большинстве моторов, особенно на российских автомобилях, несложно и не составит труда автомобилисту.
Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.
Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.
Дважды в год все водители задаются одним вопросом — когда заменить сезонную резину? Весной все гадают, когда поставить летнюю резину, а осенью ищут момент, когда установить зимнюю, и очень часто водители допускают ошибку. О том, как выбрать оптимальное время для замены сезонной резины, и как не допустить ошибку в этом непростом деле — читайте в данной статье.
Отопители и предпусковые подогреватели немецкой компании Eberspächer — известные во всем мире устройства, повышающие комфорт и безопасность зимней эксплуатации техники. О продукции данного бренда, ее типах и основных характеристиках, а также о подборе отопителей и подогревателей — читайте в статье.
Теплое время года, особенно весна и лето — это сезон велосипедов, прогулок на природе и семейного отдыха. В интернет-магазине AvtoALL.RU вы найдете всё, чтобы сделать свой отдых приятным и полезным.
Майские праздники — это первые по-настоящему теплые выходные, которые можно с пользой провести на природе в кругу семьи и близких друзей! Сделать досуг на свежем воздухе максимально комфортным поможет ассортимент продукции интернет-магазина AvtoALL.
Трудно найти ребенка, которому не нравились бы активные игры на улице, и каждый ребенок с самого мечтает об одной вещи — велосипеде. Выбор детских велосипедов — ответственная задача, от решения которой зависит радость и здоровье ребенка. Типы, особенности и выбор детского велосипеда — тема этой статьи.
Всем здравствуйте! В сети множество схем высоковольтных генераторов отличающихся по мощности, по сложности сборки, по цене и доступности компонентов. Данная самоделка собрана из практически бросовых деталей, собрать ее сможет любой желающий. Собирался этот генератор, скажем так, для ознакомительных целей и всевозможных опытов с электричеством высокого напряжения. Примерный максимум этого генератора 20 киловольт. Так как в качестве источника питания для этого генератора не используется сетевое напряжение это дополнительный плюс с точки зрения безопасности.
Кому интересно попробую рассказать подробнее. В качестве генератора импульсов используется кулер охлаждения от компьютера или аналогичный на 12 вольт, но с одним условием – в нем должен быть встроенный датчик холла. Именно датчик холла и будет генерировать импульсы для высоковольтного трансформатора, в качестве которого, в данном случае, используется катушка зажигания от автомобиля. Выбрать подходящий вентилятор очень просто, как правило, он имеет три ввода.
На фото видно наличие трех выводов. Стандартная расцветка это красный вывод плюс питания, черный – общий (земля) и желтый – выход с датчика холла. При подаче питания на вентилятор на выходе (желтый провод) получаем импульсы, частота которых зависит от оборотов электромотора данного кулера и чем выше напряжение, тем выше частота импульсов. Повышать напряжение следует в разумных пределах – примерно 12-15 вольт, чтоб не спалить кулер и всю схему. Получаемый импульсный сигнал предстоит подать на катушку зажигания, но его необходимо усилить.
В качестве силового ключа использовал «N» канальный полевой транзистор (мосфет) IRFS640A подойдут и другие с аналогичными параметрами, или примерные на ток 5-10 ампер и напряжение вольт 50 для надежности. Мосфеты присутствуют практически во всех современных электронных схемах, будь то материнская плата компьютера или пусковая схема энергосберегающей лампы, а значит, найти подходящий не возникнет проблем.
Катушка зажигания от автомобилей ВАЗ «классика» Б117-А имеет три вывода. Центральный это высоковольтный выход, «Б+» это плюсовой 12 вольт, и общий «К» – возможно не маркируется.
Изначально схем состояла из трех компонентов: кулер, мосфет и катушка, но через непродолжительное время работы ломалась, так как выходили из строя либо мосфет, либо датчик холла. Выход – установка резисторов на 100 Ом для ограничения пускового тока с датчика холла на затвор, и подтягивающий резистор 10кОм для запирания мосфета при отсутствии импульса.
При сборке схемы транзистор следует устанавливать на радиатор желательно с применением термопасты, так как нагрев при работе существенный.
Разъем от кулера использовал в качестве клеммной колодки для подключения мосфета. В результате необходимость в пайке транзистора отпала, для подключения или замены достаточно соединить колодку с выводами транзистора.
Вентилятор закрепил сверху радиатора при помощи двух саморезов. В результате получилось, что кулер играет двойную роль – как генератор импульсов и как дополнительное охлаждение.
Подключаем питание 12-14 вольт от аккумулятора и пробуем в работе.
Для молний по дереву данный агрегат конечно слабоват, но что такое высокое напряжение с данной самоделкой – оценить можно.