Bobina de ignición: que é, por que se precisa, signos de mal funcionamento

Como todos os motoristas saben, os motores de gasolina e diésel funcionan con diferentes principios. Se nun motor diésel o combustible se acende pola temperatura do aire comprimido no cilindro (só hai aire na cámara durante a carreira de compresión e o combustible diésel fornécese ao final da carreira), entón nun análogo de gasolina o proceso actívase cunha faísca formada por unha bujía.

Xa falamos en detalle sobre o motor de combustión interna revisión por separado... Agora centrarémonos nun elemento separado do sistema de ignición, en cuxo servizo depende a estabilidade do motor. Esta é a bobina de ignición.

De onde vén a faísca? Por que hai unha bobina no sistema de ignición? Que tipos de bobinas hai? Como funcionan e que tipo de dispositivos teñen?

Que é unha bobina de ignición de coche

Para que a gasolina no cilindro acenda, é importante unha combinación destes factores:

• Cantidade suficiente de aire fresco (a chave de aceleración é a responsable diso);
• Boa mestura de aire e gasolina (isto depende de tipo de sistema de combustible);
• Unha faísca de alta calidade (está formada candelas, pero é a bobina de ignición a que xera un pulso) ou unha descarga dentro de 20 mil voltios;
• A descarga debería producirse cando o VTS no cilindro xa está comprimido e o pistón por inercia deixou o punto morto superior (dependendo do modo de funcionamento do motor, este pulso pode xerarse un pouco antes deste momento ou un pouco máis tarde) .

Aínda que a maioría destes factores dependen da operación de inxección, sincronización da válvula e outros sistemas, é a bobina a que crea o pulso de alta tensión. De aí vén unha tensión tan enorme nun sistema de 12 voltios.

No sistema de ignición dun coche de gasolina, unha bobina é un pequeno dispositivo que forma parte do sistema eléctrico do coche. Contén un pequeno transformador que almacena enerxía e, se é necesario, libera toda a subministración. Cando se inicia o devanado de alta tensión, xa hai uns 20 mil voltios.

O propio sistema de ignición funciona segundo o seguinte principio. Cando se completa a carreira de compresión nun cilindro concreto, o sensor do cigüeñal envía un pequeno sinal á ECU sobre a necesidade dunha faísca. Cando a bobina está en repouso, funciona en modo de almacenamento de enerxía.

Unha vez recibido un sinal sobre a formación dunha faísca, a unidade de control activa o relé da bobina, que abre un devanado e pecha o de alta tensión. Neste momento libérase a enerxía necesaria. O impulso pasa polo distribuidor, o que determina que bujía hai que energizar. A corrente flúe a través de fíos de alta tensión conectados ás bujías.

Nos coches máis antigos, o sistema de ignición está equipado cun distribuidor que distribúe a tensión a través das bujías e activa / desactiva os devanados da bobina. Nas máquinas modernas, este sistema ten un tipo de control electrónico.

Como podes ver, a bobina de ignición é necesaria para crear un impulso de alta tensión a curto prazo. A enerxía almacénase no sistema eléctrico do vehículo (batería ou xerador).

O dispositivo e principio de funcionamento da bobina de ignición

A foto mostra un dos tipos de bobinas.

Dependendo do tipo, o curtocircuíto pode consistir en:

1. Un illante que evita a fuga de corrente do dispositivo;
2. O caso no que se recollen todos os elementos (a maioría das veces é de metal, pero tamén hai homólogos de plástico feitos de material resistente á calor);
3. Papel illante;
4. O devanado primario, que está feito dun cable illado, enrólase en 100-150 xiros. Ten saídas de 12V;
5. O enrolamento secundario, que ten unha estrutura similar á principal, pero ten entre 15 e 30 mil voltas enroladas no interior da primaria. Os elementos cun deseño similar pódense equipar cun módulo de ignición, unha bobina de dous polos e unha bobina dobre. Nesta parte do curtocircuíto, créase unha tensión superior a 20 mil V, dependendo da modificación do sistema. Para asegurarse de que o contacto de cada elemento do dispositivo está illado o máximo posible e non se produce unha avaría, utilízase unha punta;
6. Contacto terminal do devanado primario. En moitos carretes, denótase coa letra K;
7. Perno de contacto co que se fixa o elemento de contacto;
8. A toma central, na que o fío central vai ao distribuidor;
9. Cuberta de protección;
10. Batería terminal da rede de bordo da máquina;
11. Primavera de contacto;
12. Soporte de fixación, co que o dispositivo está fixado nunha posición fixa no compartimento do motor;
13. Cable externo;
14. Un núcleo que impide a formación de corrente de Foucault.

Dependendo do tipo de automóbil e do sistema de ignición que se utilice nel, a situación do curtocircuíto é individual. Para atopar rapidamente este elemento, cómpre familiarizarse coa documentación técnica do coche, que indicará o esquema eléctrico de todo o coche.

O funcionamento do curtocircuíto ten un principio de funcionamento do transformador. O devanado primario está conectado á batería de xeito predeterminado (e cando o motor está en marcha úsase a enerxía xerada polo xerador). Mentres está en repouso, a corrente flúe a través do cable. Neste momento, o devanado forma un campo magnético que actúa sobre o delgado fío do devanado secundario. Como resultado desta acción, acumúlase unha alta tensión no elemento de alta tensión.

Cando se activa o interruptor e se desactiva o devanado primario, xérase unha forza electromotriz nos dous elementos. Canto maior sexa a CEM de autoinducción, máis rápido desaparecerá o campo magnético. Para acelerar este proceso, tamén se pode subministrar unha corrente de baixa tensión ao núcleo de curtocircuíto. A corrente aumenta no elemento secundario, debido a que a tensión nesta sección baixa bruscamente e fórmase unha tensión de arco.

Este parámetro mantense ata que se elimina completamente a enerxía. Na maioría dos coches modernos, este proceso (redución de tensión) ten unha duración de 1.4 ms. Para a formación dunha chispa poderosa capaz de atravesar o aire entre os electrodos da vela, é suficiente. Despois de descargarse completamente o devanado secundario, o resto da enerxía úsase para manter a tensión e as amortiguacións osciladas da electricidade.

Funcións da bobina de ignición

A eficiencia da bobina de ignición depende moito do tipo de distribuidor usado no sistema do vehículo. Así, un distribuidor mecánico perde unha pequena cantidade de enerxía durante o peche / apertura dos contactos, xa que pode formarse unha pequena faísca entre os elementos. A falta de elementos de contacto mecánicos do interruptor maniféstase a altas ou baixas velocidades do motor.

Cando o cigüeñal ten un pequeno número de revolucións, os elementos de contacto do distribuidor crean unha pequena descarga de arco, como resultado da cal se subministra menos enerxía á bujía. Pero a altas velocidades do cigüeñal, os contactos do interruptor vibran, provocando a caída da tensión secundaria. Para eliminar este efecto, un elemento de resistencia está instalado nas bobinas que funcionan cun helicóptero mecánico.

Como podes ver, o propósito da bobina é o mesmo: converter unha corrente de baixa tensión a alta. Os parámetros restantes da operación SZ dependen doutros elementos.

Funcionamento da bobina no circuíto xeral do sistema de ignición

Descríbense detalles sobre o dispositivo e os tipos de sistemas de ignición do automóbil nunha revisión separada... Pero, en resumo, no circuíto SZ, a bobina funcionará segundo o seguinte principio.

Os contactos de baixa tensión están conectados ao cableado de baixa tensión da batería. Para evitar que a batería se descargue durante o funcionamento do curtocircuíto, a sección de baixa tensión do circuíto debe duplicarse co xerador, polo tanto, o cableado está ensamblado nun arnés para máis e un arnés para menos (ao longo do camiño, durante o funcionamento do motor de combustión interna, a batería recárgase).

1) xerador, 2) interruptor de encendido, 3) distribuidor, 4) interruptor, 5) bujías, 6) bobina de ignición, 7) batería

Se o xerador deixa de funcionar (descríbese como comprobar o seu mal funcionamento) aquí), o vehículo usa a enerxía da fonte de enerxía da batería. Na batería, o fabricante pode indicar canto tempo pode funcionar o coche neste modo (para máis detalles sobre que parámetros seleccionar unha nova batería para o seu coche, descríbese noutro artigo).

Da bobina sae un contacto de alta tensión. Dependendo da modificación do sistema, a súa conexión pode ser a un interruptor ou directamente a unha vela. Cando o contacto está activado, a batería subministra tensión á bobina. Entre os devanados fórmase un campo magnético, que se amplifica coa presenza do núcleo.

No momento de arrancar o motor, o arranque xira o volante, co que xira o cigüeñal. DPKV fixa a posición deste elemento e dá un impulso á unidade de control cando o pistón alcanza o punto morto superior na carreira de compresión. No curtocircuíto, o circuíto está aberto, o que provoca unha explosión de enerxía a curto prazo no circuíto secundario.

A corrente xerada flúe a través do fío central ata o distribuidor. Dependendo de que cilindro se desencadea, tal candela recibe a tensión correspondente. Entre os electrodos prodúcese unha descarga, e esta chispa acende unha mestura de aire e combustible comprimidos na cavidade. Existen sistemas de ignición nos que cada bujía está equipada cunha bobina individual ou se duplica. A secuencia de funcionamento dos elementos determínase na parte de baixa tensión do sistema, debido a que se minimizan as perdas por alta tensión.

As principais características da bobina de ignición:

Aquí tes unha táboa das principais características e os seus valores para curtocircuíto:

Parámetro:	Valor:
Resistencia	No devanado primario, esta característica debería estar comprendida entre 0.25-0.55 Ohm. O mesmo parámetro no circuíto secundario debería estar dentro de 2-25kOhm. Este parámetro depende do motor e do tipo de sistema de ignición (está separado para cada modelo). Canto maior sexa a resistencia, menos poder xerará unha faísca.
Enerxía de faísca	Este valor debería ser de aproximadamente 0.1J e consumirse nun prazo de 1.2 ms. Nas velas, este valor corresponde ao parámetro da descarga do arco entre os electrodos. Esta enerxía depende do diámetro dos electrodos, do espazo entre eles e o seu material. Tamén depende da temperatura do BTC e da presión na cámara do cilindro.
Tensión de avaría	A avería é unha descarga que se forma entre os electrodos dunha vela. A tensión de funcionamento depende do espazo SZ e dos mesmos parámetros que cando se determina a enerxía da chispa. Este parámetro debería ser maior cando o motor acaba de arrancar. O propio motor e a mestura aire-combustible aínda están mal quentados, polo que a chispa debe ser potente.
Número de chispas / min.	O número de chispas por minuto está determinado polas revolucións do cigüeñal e o número de cilindros do motor de combustión interna.
Transformación	Este é un valor que mostra canto aumenta a tensión primaria. Cando chegan 12 voltios ao devanado e a súa posterior desconexión, a intensidade actual cae bruscamente a cero. Neste momento, a tensión no devanado comeza a aumentar. Este valor é o parámetro de transformación. Está determinado pola relación entre o número de xiros de ambos os devanados.
Inductancia	Este parámetro determina as propiedades de almacenamento da bobina (mídese en G.). A cantidade de inductancia é proporcional á cantidade de enerxía almacenada.

Tipos de bobinas de ignición

Un pouco máis arriba, examinamos o deseño e o principio de funcionamento da modificación máis sinxela do curtocircuíto. Nun arranxo deste sistema, a distribución dos impulsos xerados é proporcionada por un distribuidor. Os coches modernos están equipados con reguladores electrónicos e con eles diferentes tipos de bobinas.

Un KZ moderno debe cumprir os seguintes criterios:

• Pequeno e lixeiro;
• Debe ter unha longa vida útil;
• O seu deseño debe ser o máis sinxelo posible para que sexa fácil de instalar e manter (cando aparece un mal funcionamento, o motorista poderá identificalo de forma independente e tomar as medidas necesarias);
• Estar protexido da humidade e da calor. Grazas a isto, o coche seguirá funcionando de forma eficaz en condicións climáticas cambiantes;
• Cando se instalan directamente nas bujías, os vapores do motor e outras condicións agresivas non deben danar o corpo da peza;
• Debe estar o máis protexido posible de curtocircuítos e fugas de corrente;
• O seu deseño debe proporcionar un arrefriamento eficaz e, ao mesmo tempo, facilidade de instalación.

Existen este tipo de bobinas:

• Clásico ou xeral;
• Individual;
• Dobre ou de dous pines;
• Seco;
• Cheo de aceite.

Independentemente do tipo de curtocircuíto, teñen a mesma acción: converten a baixa tensión en corrente de alta tensión. Non obstante, cada tipo ten as súas propias características de deseño. Consideremos cada un deles con máis detalle.

Deseño de bobina de ignición clásico

Tales curtocircuítos empregáronse en coches antigos con contacto e logo sen contacto. Teñen o deseño máis sinxelo: consisten en devanados primarios e secundarios. Nun elemento de baixa tensión, pode haber ata 150 xiros e nun elemento de alta tensión, ata 30 mil. Para evitar que se forme un curtocircuíto, os fíos que se usan para formar xiros están illados.

Na versión clásica, o corpo está feito de metal en forma de vaso, abafado por un lado e pechado cunha tapa polo outro. A tapa ten contactos de baixa tensión e un contacto coa liña de alta tensión. O devanado primario está situado na parte superior do secundario.

No centro do elemento de alta tensión hai un núcleo que aumenta a forza do campo magnético.

Este transformador de automóbiles non se usa actualmente debido ás peculiaridades dos modernos sistemas de ignición. Aínda se poden atopar en coches antigos de produción nacional.

O curtocircuíto xeral ten as seguintes características:

• A tensión máxima que é capaz de xerar está entre 18 e 20 mil voltios;
• Un núcleo lamelar está instalado no centro do elemento de alta tensión. Cada elemento nel ten un grosor de 0.35-0.55 mm. e illado con verniz ou báscula;
• Todas as placas están ensambladas nun tubo común ao redor do cal se enrola un devanado secundario;
• Para a fabricación do matraz do dispositivo úsase aluminio ou chapa de aceiro. Na parede interna hai circuítos magnéticos, que están feitos de material eléctrico de aceiro;
• A tensión no circuíto de alta tensión do dispositivo aumenta a unha velocidade de 200-250 V / μs;
• A enerxía de descarga é duns 15-20 mJ.

Deseña as diferenzas das bobinas individuais

Como queda claro polo nome do elemento, tal curtocircuíto instálase directamente sobre a vela e xera un impulso só para ela. Esta modificación úsase no acendido electrónico. Diferénciase do tipo anterior só pola súa situación, así como polo seu deseño. O seu dispositivo tamén inclúe dous devanados, só a alta tensión está enrollada aquí sobre a baixa tensión.

Ademais do núcleo central, tamén ten un análogo externo. No diodo secundario está instalado un diodo que corta a corrente de alta tensión. Durante un ciclo de motor, tal bobina xera unha faísca para a súa bujía. Debido a isto, todos os curtocircuítos deben sincronizarse coa posición do eixe de levas.

A vantaxe desta modificación sobre a mencionada anteriormente é que a corrente de alta tensión percorre a distancia mínima desde o cable de enrolamento ata a hasta da vela. Grazas a isto, a enerxía non se perde en absoluto.

Bobinas de ignición de chumbo dual

Tales curtocircuítos tamén se usan principalmente no tipo de ignición electrónica. Son unha forma mellorada da bobina común. A diferenza do elemento clásico, esta modificación ten dous terminais de alta tensión. Unha bobina serve dúas velas: xérase unha chispa en dous elementos.

A vantaxe de tal esquema é que a primeira vela se activa para acender a mestura comprimida de aire e combustible, e a segunda crea unha descarga cando se produce o golpe de escape no cilindro. Unha faísca adicional aparece inactiva.

Outra vantaxe destes modelos de bobinas é que este sistema de ignición non precisa un distribuidor. Pódense conectar ás velas de dous xeitos. No primeiro caso, a bobina está separada e un fío de alta tensión vai aos candelabros. Na segunda versión, a bobina está instalada nunha vela e a segunda está conectada a través dun fío separado que sae do corpo do dispositivo.

Esta modificación só se usa en motores cun par de cilindros. Tamén se poden ensamblar nun módulo, do que sae un número correspondente de fíos de alta tensión.

Bobinas secas e cheas de aceite

O clásico curtocircuíto interior está cheo de aceite do transformador. Este líquido evita o sobrecalentamiento dos devanados do dispositivo. O corpo destes elementos é de metal. Dado que o ferro ten unha boa transferencia de calor, ao mesmo tempo quéntase a si mesmo. Esta relación non sempre é racional, xa que estas modificacións adoitan ser moi quentes.

Para eliminar este efecto, fabrícanse dispositivos modernos sen ningún caso. No seu lugar utilízase un composto epoxi. Este material realiza simultaneamente dúas funcións: arrefría os devanados e protexeos da humidade e doutras influencias ambientais negativas.

Vida útil e mal funcionamento das bobinas de ignición

En teoría, o servizo deste elemento do sistema de ignición dun coche moderno está limitado a 80 mil quilómetros de quilometraxe do coche. Non obstante, isto non é constante. O motivo disto son as diferentes condicións de funcionamento do vehículo.

Bobina perforada

Aquí tes algúns factores que poden reducir significativamente a vida útil deste dispositivo:

1. Curtocircuíto entre bobinados;
2. A bobina a miúdo sobrecalienta (isto ocorre coas modificacións comúns instaladas nun compartimento mal ventilado do compartimento do motor), especialmente se xa non está fresco;
3. Funcionamento a longo prazo ou fortes vibracións (este factor a miúdo afecta á capacidade de servizo dos modelos instalados no motor);
4. Cando a tensión da batería é deficiente, excédese o tempo de almacenamento de enerxía;
5. Danos no caso;
6. Cando o condutor non apaga a ignición durante a desactivación do motor de combustión interna (o devanado primario está baixo tensión constante);
7. Danos na capa illante de fíos explosivos;
8. Fixación incorrecta ao substituír, reparar o dispositivo ou conectar equipos adicionais, por exemplo, un tacómetro eléctrico;
9. Algúns condutores, cando realizan desconexións do motor ou outros procedementos, desconectan as bobinas das velas, pero non as desconectan do sistema. Despois de realizarse o traballo de limpeza do motor, arrancan o cigüeñal cun arranque para eliminar toda a sucidade dos cilindros. Se non desconectas as bobinas, fallarán na maioría dos casos.

Para non acurtar a vida útil das bobinas, o condutor debería:

• Apague o contacto cando o motor non está en marcha;
• Vixiar a limpeza do caso;
• Comprobe periodicamente o contacto dos fíos de alta tensión (non só para controlar a oxidación dos candelabros, senón tamén no fío central);
• Asegúrese de que a humidade non entre no corpo e moito menos no interior;
• Ao reparar o sistema de ignición, non manipule nunca compoñentes de alta tensión coas mans descubertas (isto é perigoso para a saúde), aínda que o motor estea apagado. Se hai unha grieta no caso, unha persoa pode recibir unha descarga grave, polo tanto, por seguridade, é mellor traballar con luvas de goma;
• Diagnostique periodicamente o dispositivo nunha estación de servizo.

Como se pode saber se unha bobina é defectuosa?

Os coches modernos están equipados con ordenadores de bordo (como funciona, por que é necesario e que modificacións son dos modelos non estándar noutra revisión). Incluso a modificación máis sinxela deste equipo é capaz de detectar fallos de funcionamento do sistema eléctrico, que inclúe o sistema de ignición.

En caso de avaría de curtocircuíto, a icona do motor brillará. Por suposto, trátase dun sinal moi extenso (esta icona no cadro de control ilumínase, por exemplo, e en caso de fallo sonda lambda), así que non confíes só nesta alerta. Aquí tes algúns outros signos que acompañan a rotura da bobina:

• Apagamento periódico ou completo dun dos cilindros (cóntase por que o motor pode triplicarse) aquí). Se algúns motores modernos de gasolina con inxección directa están equipados con tal sistema (corta a subministración de combustible a algúns inxectores coa carga mínima da unidade), entón os motores convencionais demostran un funcionamento inestable independentemente da carga;
• En tempo frío e con alta humidade, o coche non arranca ben ou non comeza en absoluto (pode limpar os cables e intentar arrincar o coche; se axuda, entón ten que substituír o conxunto de cables explosivos) ;
• Unha forte presión sobre o acelerador leva ao fallo do motor (antes de cambiar as bobinas, cómpre asegurarse de que o sistema de combustible funciona correctamente);
• Os rastros de avaría son visibles nos fíos explosivos;
• Na escuridade, nótase unha leve chispa no dispositivo;
• O motor perdeu drasticamente a súa dinámica (isto tamén pode indicar avarías da propia unidade, por exemplo, queima de válvulas).

Podes comprobar a capacidade de servizo de elementos individuais medindo a resistencia dos devanados. Para iso, úsase un dispositivo convencional: un probador. Cada parte ten o seu propio rango de resistencia aceptable. As desviacións graves indican un transformador defectuoso e deben substituírse.

Ao determinar un mal funcionamento da bobina, hai que ter en conta que moitos dos síntomas son idénticos ás avarías das bujías. Por este motivo, cómpre asegurarse de que están en bo estado de funcionamento e, a continuación, proceder ao diagnóstico das bobinas. Descríbese como determinar a avaría dunha vela separado.

Pódese reparar a bobina de ignición?

É moi posible arranxar as bobinas de ignición convencionais, pero leva moito tempo. Entón, o capataz debe saber exactamente que reparar no dispositivo. Se precisa rebobinar o enrolamento, este procedemento require un coñecemento exacto de cal debe ser a sección transversal e o material dos fíos, como enrolalos e arranxalos correctamente.

Hai varias décadas, incluso houbo talleres especializados que prestaban este tipo de servizos. Non obstante, hoxe é máis un capricho dos que lles gusta xogar co seu coche que unha necesidade. Unha nova bobina de ignición (nun coche antigo é unha delas) non é tan cara como para aforrar cartos na súa compra.

En canto ás modificacións modernas, a maioría delas non se poden desmontar para chegar aos devanados. Debido a isto, non se poden reparar en absoluto. Pero por moi alta que sexa a reparación deste dispositivo, non pode substituír o conxunto de fábrica.

Podes instalar unha nova bobina se o dispositivo do sistema de ignición permite un traballo de desmontaxe mínimo. En calquera caso, se hai incerteza sobre unha substitución de calidade, é mellor confiar o traballo ao mestre. Este procedemento non será caro, pero haberá confianza en que se realiza de forma eficiente.

Aquí tes un pequeno vídeo sobre como diagnosticar de forma independente o mal funcionamento de bobinas individuais:

Como calcular unha bobina de ignición defectuosa

Preguntas e respostas:

Que tipo de bobinas de ignición hai? Existen bobinas comúns (unha para todas as velas), individuais (unha para cada vela, montadas en candelabros) e dobres (unha para dúas velas).

Que hai dentro da bobina de ignición? É un transformador en miniatura con dous enrolamentos. No seu interior hai un núcleo de aceiro. Todo isto está encerrado nunha carcasa dieléctrica.

Que son as bobinas de ignición nun coche? É un elemento do sistema de ignición que converte a corrente de baixa tensión en corrente de alta tensión (pulso de alta tensión cando se desconecta o devanado de baixa tensión).