Tændspole: hvad er det, hvorfor er det nødvendigt, tegn på funktionsfejl

Som alle bilister kender, fungerer benzin- og diesel-drivlinjer efter forskellige principper fra hinanden. Hvis der i en dieselmotor tændes fra temperaturen på den luft, der er komprimeret i cylinderen (kun luft er i kammeret under kompressionen, og der tilføres diesel i slutningen af ​​slaget), så i benzinanalogen dette processen aktiveres af en gnist dannet af et tændrør.

Vi har allerede talt om forbrændingsmotoren i detaljer i separat gennemgang... Nu vil vi fokusere på et separat element i tændingssystemet, på den anvendelighed, som motorens stabilitet afhænger af. Dette er tændspolen.

Hvor kommer gnisten fra? Hvorfor er der en spole i tændingssystemet? Hvilke typer spoler er der? Hvordan fungerer de, og hvad er deres enhed?

Hvad er en bil tændspole

For at benzin i cylinderen kan antændes, er en kombination af sådanne faktorer vigtig:

• En tilstrækkelig mængde frisk luft (gasspjældet er ansvarlig for dette);
• God blanding af luft og benzin (dette afhænger af type brændstofsystem);
• En kvalitetsgnist (den dannes tændrør, men det er tændspolen, der genererer en impuls) eller en afladning inden for 20 tusind volt;
• Afladningen skal ske, når BTC i cylinderen allerede er komprimeret, og stemplet ved inerti forlod det øverste dødpunkt (afhængigt af motorens driftstilstand kan denne puls genereres lidt tidligere end dette øjeblik eller lidt senere) .

Mens de fleste af disse faktorer afhænger af indsprøjtning, ventiltiming og andre systemer, er det spolen, der skaber højspændingspulsen. Det er her denne enorme spænding kommer fra i et 12 volt system.

I tændingssystemet i en benzinbil er en spole en lille enhed, der er en del af bilens elektriske system. Den indeholder en lille transformer, der lagrer energi og om nødvendigt frigiver hele forsyningen. Når højspændingsviklingen er udløst, er den allerede omkring 20 tusind volt.

Selve tændingssystemet fungerer efter følgende princip. Når kompressionsslaget er afsluttet i en bestemt cylinder, sender krumtapakselføleren et lille signal til ECU'en om behovet for en gnist. Når spolen hviler, fungerer den i energilagringstilstand.

Efter at have modtaget et signal om dannelsen af ​​en gnist aktiverer styreenheden spolerelæet, som åbner en vikling og lukker højspændingsenheden. I dette øjeblik frigives den nødvendige energi. Impulsen passerer gennem fordeleren, som bestemmer, hvilket tændrør der skal aktiveres. Strømmen strømmer gennem højspændingskabler, der er forbundet til tændrørene.

I ældre biler er tændingssystemet udstyret med en fordeler, der fordeler spændingen over tændrørene og aktiverer / deaktiverer spoleviklingerne. I moderne maskiner har et sådant system en elektronisk type kontrol.

Som du kan se, er det nødvendigt med tændspolen for at skabe en kortsigtet højspændingspuls. Energi lagres af køretøjets elektriske system (batteri eller generator).

Tændspolens enhed og funktionsprincip

Billedet viser en af ​​typerne af spoler.

Afhængigt af typen kan kortslutningen bestå af:

1. En isolator, der forhindrer strømlækage fra enheden;
2. Tilfældet, hvor alle elementerne samles (oftest er det metal, men der er også plastanaloger lavet af varmebestandigt materiale);
3. Isolerende papir;
4. Primærvikling, der er lavet af et isoleret kabel viklet i 100-150 omdrejninger. Den har 12V udgange;
5. Den sekundære vikling, som har en struktur, der ligner den vigtigste, men har 15-30 tusind omdrejninger, viklet inde i den primære. Elementer med lignende design kan udstyres med et tændingsmodul, en to-polet og en dobbelt spole. I denne del af kortslutningen oprettes en spænding på mere end 20 tusind V afhængigt af systemets modifikation. For at kontakten mellem hvert element i enheden skal isoleres så meget som muligt, og der ikke dannes nogen sammenbrud, anvendes en spids;
6. Primær terminalkontakt. På mange hjul er det betegnet med bogstavet K;
7. Kontaktbolt, hvormed kontaktelementet er fastgjort;
8. Det centrale udløb, hvorpå den centrale ledning går til distributøren;
9. Beskyttelsesovertræk;
10. Terminalbatteri til maskinens indbyggede netværk;
11. Kontakt foråret;
12. Fastgørelsesbeslag, hvormed enheden er fastgjort i en fast position i motorrummet;
13. Eksternt kabel;
14. En kerne, der forhindrer dannelse af hvirvelstrøm.

Afhængigt af biltypen og det tændingssystem, der bruges i den, er kortslutningens placering individuel. For hurtigt at finde dette element skal du gøre dig bekendt med den tekniske dokumentation til bilen, som angiver det elektriske diagram for hele bilen.

Driften af ​​kortslutningen har princippet om, at transformatoren fungerer. Den primære vikling er som standard forbundet til batteriet (og når motoren kører, bruges den energi, der genereres af generatoren). Mens den hviler, strømmer strøm gennem kablet. I dette øjeblik danner viklingen et magnetfelt, der virker på sekundærviklingens tynde ledning. Som et resultat af denne handling opbygges højspænding i højspændingselementet.

Når afbryderen udløses, og den primære vikling er slukket, genereres en elektromotorisk kraft i begge elementer. Jo højere selvinduktions-EMF, jo hurtigere forsvinder magnetfeltet. For at fremskynde denne proces kan der også tilføres en lavspændingsstrøm til kortslutningskernen. Strømmen stiger på det sekundære element, hvorfor spændingen i dette afsnit falder kraftigt, og buespændingen dannes.

Denne parameter bevares, indtil energien fjernes fuldstændigt. I de fleste moderne biler varer denne proces (spændingsreduktion) i 1.4 ms. Dette er helt nok til dannelsen af ​​en kraftig gnist, der er i stand til at gennembore luften mellem lysets elektroder. Efter at sekundærviklingen er fuldstændig afladet, bruges resten af ​​energien til at opretholde spændingen og dæmpede svingninger af elektricitet.

Tændspole funktioner

Tændspolens effektivitet afhænger i høj grad af den type distributør, der anvendes i køretøjssystemet. Således mister en mekanisk fordeler en lille mængde energi i processen med at lukke / åbne kontakter, da en lille gnist kan dannes mellem elementerne. Manglen på mekaniske kontaktelementer i afbryderen manifesterer sig ved høje eller lave motorhastigheder.

Når krumtapakslen har et lille antal omdrejninger, genererer fordelerens kontaktelementer en lille lysbueudledning, hvilket resulterer i, at der tilføres mindre energi til tændrøret. Men ved høje krumtapakselhastigheder vibrerer afbryderkontakterne, hvilket får sekundærspændingen til at falde. For at eliminere denne effekt installeres et modstandselement på spolerne, der fungerer med en mekanisk chopper.

Som du kan se, er formålet med spolen det samme - at konvertere en lavspændingsstrøm til en høj. De resterende parametre for SZ-operationen afhænger af andre elementer.

Spoledrift i det generelle kredsløb i tændingssystemet

Detaljer om enheden og typerne af biltændingssystemer er beskrevet i en separat gennemgang... Men kort sagt, i SZ-kredsløbet fungerer spolen efter følgende princip.

Lavspændingskontakterne er forbundet til lavspændingsledningerne fra batteriet. For at forhindre, at batteriet aflades under kortslutningens drift, skal kredsløbets lavspændingssektion fordobles med generatoren, så ledningerne samles i en sele til plus og en sele til minus (undervejs under driften af ​​forbrændingsmotoren, batteriet genoplades).

1) generator, 2) tændingskontakt, 3) fordeler, 4) afbryder, 5) tændrør, 6) tændspole, 7) batteri

Hvis generatoren holder op med at arbejde (hvordan man kontrollerer dens funktionsfejl, er det beskrevet her), bruger køretøjet batteristrøm. På batteriet kan producenten angive, hvor længe bilen kan arbejde i denne tilstand (for detaljer om, hvordan du vælger et nyt batteri i din bil, er det beskrevet i en anden artikel).

En højspændingskontakt kommer ud af spolen. Afhængigt af systemets modifikation kan dets forbindelse enten være til en afbryder eller direkte til et lys. Når tændingen er tændt, tilføres spænding fra batteriet til spolen. Et magnetfelt dannes mellem viklingerne, som forstærkes af tilstedeværelsen af ​​kernen.

I det øjeblik motoren startes, drejer starteren svinghjulet, som krumtapakslen roterer med. DPKV fastgør positionen for dette element og giver impulsen til styreenheden, når stemplet når det øverste dødpunkt på kompressionsslaget. I kortslutningen åbnes kredsløbet, hvilket fremkalder en kortsigtet energiudbrud i det sekundære kredsløb.

Den genererede strøm strømmer gennem den centrale ledning til distributøren. Afhængigt af hvilken cylinder der udløses, modtager et sådant tændrør den passende spænding. Der opstår en udladning mellem elektroderne, og denne gnist antænder en blanding af luft og brændstof komprimeret i hulrummet. Der er tændingssystemer, hvor hvert tændrør er udstyret med en individuel spole, eller de fordobles. Driftssekvensen for elementerne bestemmes på lavspændingsdelen af ​​systemet, hvorfor højspændingstab minimeres.

Hovedegenskaber ved tændspolen:

Her er en tabel over de vigtigste egenskaber og deres værdier for kortslutning:

Parameter:	Betydning:
Modstand	Ved den primære vikling skal denne egenskab være inden for 0.25-0.55 Ohm. Den samme parameter på det sekundære kredsløb skal være inden for 2-25kOhm. Denne parameter afhænger af motoren og typen af ​​tændingssystem (den er separat for hver model). Jo højere modstand, jo mindre magt til at generere en gnist.
Gnist energi	Denne værdi skal være ca. 0.1J og forbruges inden for 1.2ms. I stearinlys svarer denne værdi til parameteren for lysbueudladning mellem elektroderne. Denne energi afhænger af elektrodenes diameter, afstanden mellem dem og deres materiale. Det afhænger også af temperaturen på BTC og trykket i cylinderkammeret.
Nedbrudsspænding	Nedbrydning er en udladning, der dannes mellem et stearinlys elektroder. Driftsspændingen afhænger af SZ-spalten og de samme parametre som ved bestemmelse af gnistenergien. Denne parameter skal være højere, når motoren lige starter. Selve motoren og luft-brændstofblandingen i den er stadig dårligt opvarmet, så gnisten skal være kraftig.
Antal gnister / min.	Antallet af gnister pr. Minut bestemmes af krumtapakslens omdrejninger og antallet af cylindre i forbrændingsmotoren.
transformation	Dette er en værdi, der viser, hvor meget den primære spænding stiger. Når 12 volt ankommer til viklingen og dens efterfølgende frakobling, falder strømstyrken skarpt til nul. I dette øjeblik begynder spændingen i viklingen at stige. Denne værdi er transformationsparameteren. Det bestemmes af forholdet mellem antallet af drejninger for begge viklinger.
Induktans	Denne parameter bestemmer spolens lagringsegenskaber (den måles i G.). Induktansmængden er proportional med mængden af ​​lagret energi.

Typer af tændspoler

Lidt højere undersøgte vi designet og funktionsprincippet for den enkleste ændring af kortslutningen. I et sådant systemarrangement tilvejebringes fordelingen af ​​de genererede impulser af en distributør. Moderne biler er udstyret med elektroniske guvernører og med dem forskellige typer spoler.

En moderne KZ skal opfylde følgende kriterier:

• Lille og let
• Skal have lang levetid
• Dets design skal være så simpelt som muligt, så det er let at installere og vedligeholde (når en fejl opstår, kan bilisten uafhængigt identificere det og tage de nødvendige handlinger);
• Vær beskyttet mod fugt og varme. Takket være dette vil bilen fortsætte med at arbejde effektivt under skiftende vejrforhold;
• Ved montering direkte på tændrørene bør dampe fra motoren og andre aggressive forhold ikke beskadige delens krop;
• Bør være så beskyttet som muligt mod kortslutning og strømlækage;
• Dens design skal give effektiv afkøling og på samme tid let installation.

Der er sådanne typer spoler:

• Klassisk eller almindelig;
• Individuel;
• Dobbelt eller to-benet;
• Tør;
• Oliefyldt.

Uanset typen af ​​kortslutning har de samme effekt - de konverterer lavspænding til højspændingsstrøm. Imidlertid har hver type sine egne designfunktioner. Lad os overveje hver af dem mere detaljeret.

Klassisk tændspole design

Sådanne kortslutninger blev brugt i gamle biler med kontakt og derefter kontaktløs tænding. De har det enkleste design - de består af en primær og en sekundær vikling. På et lavspændingselement kan der være op til 150 omdrejninger, og på et højspændingselement - op til 30 tusind. For at forhindre, at der dannes en kortslutning mellem dem, er ledningerne, der bruges til at danne sving, isoleret.

I den klassiske version er kroppen lavet af metal i form af et glas, dæmpet på den ene side og lukket med et låg på den anden. Lavspændingskontakter og en kontakt til højspændingsledningen bringes til dækslet. Den primære vikling er placeret oven på den sekundære.

I midten af ​​højspændingselementet er en kerne, der øger magnetfeltets styrke.

En sådan biltransformator bruges nu praktisk talt ikke på grund af det særlige ved moderne tændingssystemer. De kan stadig findes på gamle indenlandske producerede biler.

Den generelle kortslutning har følgende funktioner:

• Den maksimale spænding, som den er i stand til at generere, er i området 18-20 tusind volt;
• En lamellær kerne er installeret i midten af ​​højspændingselementet. Hvert element i det har en tykkelse på 0.35-0.55 mm. og isoleret med lak eller skala;
• Alle plader er samlet i et fælles rør, hvor en sekundær vikling vikles rundt;
• Til fremstilling af enhedens kolbe anvendes aluminium eller stålplade. På den indvendige væg er der magnetiske kredsløb, der er lavet af elektrisk stålmateriale;
• Spændingen i enhedens højspændingskredsløb stiger med en hastighed på 200-250 V / μs;
• Udledningsenergien er ca. 15-20 mJ.

Designforskelle på individuelle spoler

Som det fremgår af elementets navn, installeres en sådan kortslutning direkte på lyset og genererer kun en impuls til det. Denne ændring bruges i elektronisk tænding. Den adskiller sig kun fra den forrige type i dens placering såvel som i dens design. Dens enhed indeholder også to viklinger, kun højspændingen vikles her over lavspændingen.

Ud over den centrale kerne har den også en ekstern analog. En diode er installeret på den sekundære vikling, der afbryder højspændingsstrømmen. I løbet af en motorcyklus genererer en sådan spole en gnist til sin tændrør. På grund af dette skal alle kortslutninger synkroniseres med kamakselens position.

Fordelen ved denne modifikation i forhold til den ovennævnte er, at højspændingsstrømmen bevæger sig en minimumsafstand fra viklingskabel til lysestang. Takket være dette går energi slet ikke tabt.

Tændspoler med dobbelt bly

Sådanne kortslutninger bruges også hovedsageligt til den elektroniske type tænding. De er en forbedret form for den fælles spole. I modsætning til et klassisk element har denne ændring to højspændingsterminaler. En spole serverer to stearinlys - der genereres en gnist på to elementer.

Fordelen ved en sådan ordning er, at det første lys udløses for at antænde den komprimerede blanding af luft og brændstof, og det andet skaber en udledning, når udstødningsslaget forekommer i cylinderen. En ekstra gnist virker inaktiv.

Et andet plus ved disse spolemodeller er, at et sådant tændingssystem ikke behøver en distributør. De kan oprette forbindelse til stearinlys på to måder. I det første tilfælde står spolen separat, og en højspændingskabel går til lysestagerne. I den anden version er spolen installeret på et lys, og det andet er forbundet via en separat ledning, der kommer ud af enhedens krop.

Denne ændring bruges kun på motorer med et par antal cylindre. De kan også samles i et modul, hvorfra der kommer et tilsvarende antal højspændingskabler.

Tørre og oliefyldte spoler

Den klassiske kortslutning er fyldt med transformerolie indeni. Denne væske forhindrer overophedning af enhedens viklinger. Kroppen af ​​sådanne elementer er metal. Da jern har god varmeafledning, men samtidig opvarmes det selv. Dette forhold er ikke altid rationelt, da sådanne ændringer ofte er meget varme.

For at eliminere denne effekt fremstilles moderne enheder uden etui overhovedet. En epoxyforbindelse anvendes i stedet. Dette materiale udfører samtidig to funktioner: det køler viklingerne og beskytter dem mod fugt og andre negative miljøpåvirkninger.

Levetid og funktionsfejl i tændspoler

I teorien er servicen af ​​dette element i en moderne bils tændingssystem begrænset til 80 tusind kilometer af bilen. Dette er dog ikke konstant. Årsagen til dette er køretøjets forskellige driftsforhold.

Stanset spole

Her er blot nogle få faktorer, der kan reducere enhedens levetid markant:

1. Kortslutning mellem viklinger;
2. Spolen overophedes ofte (dette sker med almindelige ændringer installeret i et dårligt ventileret rum i motorrummet), især hvis det ikke længere er frisk;
3. Langvarig drift eller stærke vibrationer (denne faktor påvirker ofte servicevendigheden for de modeller, der er installeret på motoren);
4. Når batterispændingen er dårlig, overskrides energilagringstiden;
5. Skader på sagen
6. Når føreren ikke slukker for tændingen under deaktivering af forbrændingsmotoren (primærviklingen er under konstant spænding);
7. Skader på det isolerende lag af eksplosive ledninger;
8. Forkert pinout, når du udskifter, servicerer enheden eller tilslutter yderligere udstyr, for eksempel et elektrisk omdrejningstæller;
9. Nogle bilister frakobler spolerne fra lysene, når de afkogter motoren eller andre procedurer, men frakobler dem ikke fra systemet. Efter rengøringsarbejdet på motoren svinger de krumtapakslen med en starter for at fjerne alt snavs fra cylindrene. Hvis du ikke afbryder spolerne, svigter de i de fleste tilfælde.

For ikke at forkorte spolernes levetid skal føreren:

• Sluk for tændingen, når motoren ikke kører;
• Hold sagen ren;
• Kontroller regelmæssigt kontakten mellem højspændingstråde (ikke kun for at overvåge oxidationen på lysestagerne, men også på den centrale ledning);
• Sørg for, at der ikke kommer fugt ind i kroppen, meget mindre indeni;
• Ved service på tændingssystemet må du under ingen omstændigheder håndtere højspændingskomponenter med bare hænder (dette er sundhedsfarligt), selvom motoren er slukket. Hvis der er en revne i sagen, kan en person få en alvorlig udledning, derfor er det af sikkerhedshensyn bedre at arbejde med gummihandsker;
• Diagnosticér enheden regelmæssigt på en servicestation.

Hvordan kan du se, om en spole er defekt?

Moderne biler er udstyret med indbyggede computere (om hvordan det fungerer, hvorfor det er nødvendigt, og hvilke ændringer af ikke-standardmodeller er, fortælles det i en anden anmeldelse). Selv den enkleste ændring af dette udstyr er i stand til at opdage fejl i det elektriske system, som inkluderer tændingssystemet.

Hvis kortslutningen går i stykker, vil motorikonet skinne. Selvfølgelig er dette et meget omfattende signal (dette ikon på instrumentbrættet lyser f.eks. I tilfælde af fejl lambda sonde), så stol ikke på denne alarm alene. Her er nogle andre tegn, der ledsager spolebrud:

• Periodisk eller fuldstændig nedlukning af en af ​​cylindrene (om hvorfor ellers motoren kan tredobles, fortælles det her). Hvis nogle moderne benzinmotorer med direkte indsprøjtning er udstyret med et sådant system (det afbryder brændstoftilførslen til nogle injektorer ved enhedens minimumsbelastning), viser konventionelle motorer ustabil drift uanset belastning;
• I koldt vejr og med høj luftfugtighed starter bilen enten ikke godt eller starter slet ikke (du kan tørre ledningerne tørre og prøve at starte bilen - hvis det hjælper, er du nødt til at udskifte det eksplosive sæt af kablet);
• Et skarpt tryk på speederen fører til motorfejl (inden du skifter spoler, skal du være sikker på, at brændstofsystemet fungerer korrekt);
• Spor af sammenbrud er synlige på de eksplosive ledninger;
• I mørke mærkes let gnistdannelse på enheden;
• Motoren har kraftigt mistet sin dynamik (dette kan også indikere nedbrud på selve enheden, for eksempel udbrænding af ventiler).

Du kan kontrollere de enkelte elementers sundhed ved at måle viklingernes modstand. Til dette bruges en konventionel enhed - en tester. Hver del har sit eget sortiment af acceptabel modstand. Alvorlige afvigelser indikerer en defekt transformer og skal udskiftes.

Når man bestemmer en spolefejl, skal man huske på, at mange af symptomerne er identiske med nedbrud i tændrør. Af denne grund skal du sørge for, at de er i god stand, og derefter gå videre til diagnosticering af spolerne. Hvordan man bestemmer et lysbrud er beskrevet særskilt.

Kan tændspolen repareres?

Det er meget muligt at reparere konventionelle tændspoler, men det tager meget tid. Så formanden skal vide nøjagtigt, hvad han skal reparere i enheden. Hvis du har brug for at spole viklingen tilbage, kræver denne procedure nøjagtig viden om, hvad ledningernes tværsnit og materiale skal være, hvordan man korrekt vikler dem og retter dem.

For flere årtier siden var der endda specialiserede workshops, der leverede sådanne tjenester. Men i dag er det mere et indfald af dem, der kan lide at rode med deres bil end et behov. En ny tændspole (i en gammel bil er den en) er ikke så dyr at spare penge på købet.

Med hensyn til moderne ændringer kan de fleste af dem ikke adskilles for at komme til viklingerne. På grund af dette kan de slet ikke repareres. Men uanset hvor høj kvalitet reparationen af ​​en sådan enhed er, kan den ikke erstatte fabrikssamlingen.

Du kan selv installere en ny spole, hvis tændingssystemenheden tillader et minimum af demonteringsarbejde til dette. Under alle omstændigheder, hvis der er usikkerhed om en kvalitetsudskiftning, er det bedre at overlade arbejdet til skibsføreren. Denne procedure vil ikke være dyr, men der vil være tillid til, at den udføres med høj kvalitet.

Her er en kort video om, hvordan du uafhængigt kan diagnosticere funktionsfejl i individuelle spoler:

Sådan beregnes en defekt tændspole

Spørgsmål og svar:

Hvilken slags tændspoler findes der? Der er fælles spoler (en til alle stearinlys), individuelle (en til hvert stearinlys, monteret i lysestager) og tvilling (en til to stearinlys).

Hvad er der inde i tændspolen? Det er en miniature transformer med to viklinger. Indvendigt er der en stålkerne. Alt dette er indesluttet i et dielektrisk hus.

Hvad er tændspoler i en bil? Det er et element i tændingssystemet, der konverterer lavspændingsstrøm til højspændingsstrøm (højspændingsimpuls, når lavspændingsviklingen er afbrudt).