что такое бобина на мотоцикле

Катушка зажигания

Катушка системы зажигания двигателя (часто называемая «бобина») — элемент системы зажигания, который служит для преобразования низковольтного напряжения, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в высоковольтное. Основная функция катушки зажигания — генерация высоковольтного электрического импульса на свече зажигания.

Принцип действия [ ]

Катушка зажигания преобразует низкое напряжение от батареи или обмотки питания в высокое напряжение (или высоковольтное питание). В результате получается высоковольтная цепь с достаточно низкой силой тока, но, несмотря на это, она идеальна для осуществления воспламенения. Этот эффект достигается в катушке за счет процесса, называемого электромагнитной индукцией: при протекании в проводнике электрического тока создается слабое электромагнитное поле вокруг этого проводника. Если второй проводник оказывается в электромагнитном поле первого, в нем наводится слабый ток. Если в первом проводнике ток прекращается, то по мере нарастания и исчезновения поля во втором проводнике происходит то же самое. Другими словами, один и тот же результат можно получить при движении второго проводника в поле или движении поля через проводник. При рассмотрении одного проводника этот эффект очень слаб, но его можно значительно увеличить, намотав из проволоки две отдельных катушки, одну поверх другой.

В катушках зажигания, применяющихся в системах зажигания, первичная (низковольтная) и вторичная (высоковольтная) обмотки располагаются одна поверх другой на железном сердечнике, который используется для усиления воздействия поля или «магнитной индукции». Первичная обмотка состоит из нескольких сотен витков толстой медной проволоки, а вторичная обмотка, к которой подсоединяется толстый высоковольтный провод (который далее присоединяется к свечному наконечнику и свече зажигания), состоит из нескольких тысяч витков тонкой медной проволоки. Когда на первичную обмотку поступает напряжение, создается магнитное поле. При отключении низковольтного напряжения, питающего первичную обмотку, поле исчезает, и по мере его прохождения через витки вторичной обмотки, индуцируется импульс высокого напряжения, требуемый для образования искры.

Типы катушек [ ]

Катушка зажигания с металлическим корпусом. В центре металлического корпуса расположен железный сердечник. Вторичная обмотка намотана вокруг сердечника и подсоединена к центральному высоковольтному выводу. Первичная обмотка навита вокруг вторичной обмотки, а ее концы подсоединены к положительному и отрицательному выводам на крышке катушки зажигания.

Катушка зажигания с пластиковым корпусом. Первичная обмотка навита вокруг центрального сердечника, набранного из множества пластин, а вторичная обмотка навита поверх первичной и подключена к высоковольтному выводу катушки зажигания. Вся эта конструкция заключена в пластмассовый корпус, предохраняющий ее от воздействия влаги и вибрации.

Катушка зажигания, комбинированная со свечным колпачком, в разрезе (слева)и на двигателе (справа)

Всего на мотоциклах применяется три основных типа катушек. Катушки первого типа изготавливаются в металлическом корпусе и содержат железный центральный сердечник, вокруг которого расположена вторичная обмотка. Первичная обмотка располагается снаружи вторичной, и вся эта конструкция размешается внутри металлической емкости. Иногда емкость заполняется маслом для улучшения отвода тепла, образующегося в катушке.

Катушки второго типа сейчас встречаются гораздо чаше, В них расположение первичной и вторичной обмоток на центральном сердечнике, набранном из железных пластин, выполнено наоборот. Вся эта конструкция затем покрывается пластмассой для противостояния воздействию обычной для мотоциклов вибрации. Такая катушка приобрела популярность благодаря своей жесткой конструкции. На многоцилиндровых машинах широко применяются катушки, питающие две свечи зажигания, у которых используются два высоковольтных вывода вторичных обмоток; обычно такие системы называют «системами с вспомогательной или холостой искрой». Наиболее современные катушки третьего типа объединены со свечным наконечником их часто называют «стержневыми катушками». Размер и вес такой катушки значительно ниже, чем у катушек второго типа, а их главное преимущество в том, что отпадает необходимость в высоковольтном проводе.

Источник

Дело в бобине: как устроена и как работает катушка зажигания

Катушка зажигания – «потомственный немец». В 1851 году механик из Германии Генрих Румкорф (проживавший, правда, в Париже) изобрел катушку с прерывателем, вырабатывающую импульсы высокого напряжения, а в 1925 году компания Роберта Боша начала массово применять её как элемент батарейной системы зажигания бензинового автомобильного мотора. Давайте посмотрим, в каком виде катушка зажигания дошла до наших дней, и каковы особенности ее работы.

Маслонаполненная бобина

Б олее чем полвека эволюции карбюраторных бензиновых моторов с контактной системой зажигания катушка (или как ее часто называли шоферы прошлых лет – «бобина») практически не меняла конструкцию и облик, представляя собой высоковольтный трансформатор в металлическом герметичном стакане, заполненном трансформаторным маслом для улучшения изоляции между витками обмоток и охлаждения.

Неотъемлемым партнером катушки был трамблер – механический коммутатор низкого напряжения и распределитель высокого. Искра должна была появляться в соответствующих цилиндрах в конце такта сжатия топливовоздушной смеси – строго в определенный момент. Трамблер осуществлял и зарождение искры, и синхронизацию ее с тактами работы мотора, и распределение по свечам.

Классическая маслонаполненная катушка зажигания — «бобина» (что по-французски и означало «катушка») — была чрезвычайно надежна. От механических воздействий ее защищал стальной стакан корпуса, от перегрева – эффективный теплоотвод через заполняющее стакан масло. Однако согласно малоцензурному в оригинальном варианте стишку «Дело было не в бобине – идиот сидел в кабине…», получается, что надежная бобина таки порой подводила, даже если даже водитель не такой уж идиот…

Если посмотреть на схему контактной системы зажигания, то можно обнаружить, что заглушенный мотор мог останавливаться в любом положении коленвала, как с замкнутыми контактами прерывателя низкого напряжения в трамблере, так и с разомкнутыми. Если при предыдущем глушении мотор остановился в положении коленвала, в котором кулачок трамблера замыкал контакты прерывателя, подающего низкое напряжение на первичную обмотку катушки зажигания, то когда водитель по какой-то причине включал зажигание, не запуская мотор, и оставлял ключ в таком положении надолго, первичная обмотка катушки могла перегреться и сгореть… Ибо через нее начинал проходить постоянный ток в 8-10 ампер вместо прерывистого импульсного.

Официально катушка классического маслонаполненного типа неремонтопригодна: после сгорания обмотки она отправлялась в утиль. Однако когда-то давно на автобазах электрики умудрялись ремонтировать бобины – развальцовывали корпус, сливали масло, перематывали обмотки и собирали заново… Да, были времена!

И лишь после массового внедрения бесконтактного зажигания, при котором контакты трамблера сменились на электронные коммутаторы, проблема сгорания катушек почти исчезла. В большинстве коммутаторов было предусмотрено автоматическое отключение тока через катушку зажигания на включённом зажигании, но не запущенном двигателе. Иными словами, после включения зажигания начинался отсчет небольшого временного интервала, и если водитель за это время не заводил мотор, коммутатор автоматически выключался, защищая и катушку, и самого себя от перегрева.

Сухие катушки

Следующим этапом развития классической катушки зажигания стал отказ от маслонаполненного корпуса. «Мокрые» катушки сменились на «сухие». Конструктивно это была практически та же самая катушка, но без металлического корпуса и масла, покрытая сверху слоем эпоксидного компаунда для защиты от пыли и влаги. Работала она совместно с тем же самым трамблером, и часто в продаже можно было встретить и старые «мокрые» катушки, и новые «сухие» на одну и ту же модель авто. Они были полностью взаимозаменяемыми, соответствовали даже «уши» креплений.

Для рядового автовладельца в изменении технологии с «мокрой» на «сухую» не было, по сути, никаких преимуществ или недостатков. Если последняя, конечно, была изготовлена качественно. «Профит» получали только производители, поскольку изготовить «сухую» катушку несколько проще и дешевле. Однако если «сухие» катушки иностранных производителей автомобилей изначально продумывались и изготавливались достаточно тщательно и служили почти столько же, сколько и «мокрые», советские и российские «сухие» бобины снискали дурную славу, поскольку имели массу проблем с качеством и выходили из строя достаточно часто без каких-либо причин.

Так или иначе, сегодня «мокрые» катушки зажигания полностью уступили место «сухим», а качество последних даже отечественного производства практически не вызывает нареканий.

Были и катушки-гибриды: обычную «сухую» катушку и обычный коммутатор бесконтактного зажигания иногда объединяли в единый модуль. Такие конструкции встречались, к примеру, на моновпрысковых Фордах, Ауди и ряде других. С одной стороны, это выглядело в некоторой степени технологично, с другой – снижалась надежность и увеличивалась цена. Ведь два изрядно нагревающихся узла объединили в один, тогда как по отдельности они и охлаждались лучше, и при выходе из строя того или иного замена обходилась дешевле…

Ах да, еще в копилку специфических гибридов: на стареньких Тойотах нередко встречался вариант катушки, интегрированной прямо в распределитель трамблера! Интегрировалась она, конечно, не намертво, и при выходе из строя «бобину» можно было без труда снять и приобрести отдельно.

Модуль зажигания – отказ от трамблера

Заметная эволюция в катушечном мире произошла в период развития инжекторных моторов. Первые инжекторы имели в своем составе «частичный трамблер» – низковольтную цепь катушки уже коммутировал электронный блок управления двигателем, а вот искру по цилиндрам по-прежнему раздавал классический бегунковый распределитель, приводимый во вращение от распредвала. От этого механического узла стало возможным полностью отказаться, применив комбинированную катушку, в общем корпусе которой скрывались отдельные катушки в количестве, соответствующем числу цилиндров. Такие узлы стали называть «модулями зажигания».

Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) содержал в себе 4 транзисторных ключа, которые поочередно подавали 12 вольт на первичные обмотки всех четырех катушек модуля зажигания, а те в свою очередь отправляли искровой импульс высокого напряжения каждая на свою свечу. Еще чаще встречаются упрощенные варианты комбинированных катушек, более технологичные и дешевые в производстве. В них в одном корпусе модуля зажигания четырёхцилиндрового мотора помещается не четыре катушки, а две, но работающие, тем не менее, на четыре свечи. В такой схеме искра на свечи подается попарно – то есть, на одну свечу из пары она приходит в нужный для воспламенения смеси момент, а на другую – вхолостую, в момент выпуска отработавших газов из этого цилиндра.

Следующим этапом развития комбинированных катушек стал перенос электронных коммутирующих ключей (транзисторов) из блока управления двигателем в корпус модуля зажигания. Вынос мощных и греющихся при работе транзисторов «на волю» улучшил температурный режим ЭБУ, а при выходе из строя какого-либо электронного ключа-коммутатора достаточно было заменить катушку, а не менять или паять сложный и дорогущий блок управления. В котором ещё часто прописаны индивидуальные для каждого авто пароли иммобилайзера и тому подобная информация.

Каждому цилиндру – по катушке!

Еще одно типичное для современных бензиновых автомобилей решение в сфере зажигания, существующее параллельно с модульными катушками, – это индивидуальные катушки для каждого цилиндра, которые устанавливаются в свечной колодец и контактируют со свечой непосредственно, без высоковольтного провода.

Первые «персональные катушки» были именно катушками, но потом в них переехала и коммутационная электроника – так же, как это произошло и с модулями зажигания. Из плюсов такого форм-фактора – отказ от высоковольтных проводов, а также возможность замены при выходе из строя только одной катушки, а не целого модуля.

Правда, стоит сказать, что в этом формате (катушки без высоковольтных проводов, монтируемые на свечу) существуют и катушки в виде единого блока, объединенные общим основанием. Такие, к примеру, любят использовать GM и PSA. Вот это воистину кошмарное техническое решение: катушки вроде бы отдельные, но при выходе из строя одной «бобины» приходится менять в сборе крупный и очень дорогой блок…

К чему мы пришли?

Классическая маслонаполненная бобина была одним из самых надежных и неубиваемых узлов в карбюраторном и ранних инжекторных автомобилях. Внезапный выход ее из строя считался редкостью. Правда, ее надежность, к сожалению, «компенсировал» неотъемлемый напарник – трамблер, а позже – и электронный коммутатор (последнее, правда, относилось только к отечественным изделиям). Пришедшие на смену «масляным» «сухие» катушки по надежности были сопоставимы, но все же несколько чаще выходили из строя без видимых причин.

Инжекторная эволюция заставила избавиться от трамблера. Так появились разнообразные конструкции, не нуждавшиеся в механическом высоковольтном распределителе – модули и отдельные катушки по числу цилиндров. Надежность таких конструкций еще более снизилась в связи с усложнением и миниатюризацией их «потрохов», а также крайне тяжелыми условиями их работы. Через несколько лет работы с постоянным нагревом от двигателя, на котором катушки были смонтированы, на защитном слое компаунда образовывались трещины, через них влага и масло попадали на высоковольтную обмотку, вызывая пробои внутри обмоток и пропуски зажигания. У отдельных катушек, которые установлены в свечных колодцах, условия работы еще более адские. Также не любят нежные современные катушки мойку моторного отсека и увеличенный зазор в электродах свечей зажигания, образующийся в результате длительной работы последних. Искра всегда ищет наиболее короткий путь, и нередко находит его внутри обмотки бобины.

В итоге на сегодняшний день наиболее надежной и правильной конструкцией из существующих и применяемых можно назвать модуль зажигания со встроенной коммутирующей электроникой, установленный на двигателе с воздушным зазором и соединенный со свечами высоковольтными проводами. Менее надежны раздельные катушки, установленные в свечных колодцах головки блока, и совсем неудачно, с моей точки зрения, решение в виде объединенных катушек на единой рампе.

Источник

Свет от магнето – реально! Часть 2

Данная часть статьи для тех, у кого соблюдено условие, что магнето настроена и выдает хорошую искру на свече. Для теста и настройки магнето читайте часть 1 статьи.

О чем пойдет речь? Об усовершенствовании магнето. Очень часто катушку магнето пробивает (на вторичной обмотке появляются короткозамкнутые витки). И это приводит устройство в негодность. Я предлагаю заменить высоковольтную обмотку вашей магнето на автомобильную бобину! Примечание: для добычи света от магнето эту процедуру можно пропустить. Эта статья об усовершенствовании магнето.

Модернизация магнето

Для проведения данной процедуры вам понадобится:

Очень хорошо, если вы найдете у себя в гараже старую, ненужную и даже нерабочую катушку от магнето! И проделаете нижеописанную процедуру с ней. А свою, рабочую, можно снять и законсервировать с пометкой «Рабочая». Всегда можно будет ей воспользоваться, если когда-нибудь вы передумаете и откажетесь от данной конструкции, которую предлагаю я. Обратите внимание на корпус катушки. Если обмотки катушки залиты пластмассой, с такой катушки вы ничего не сделаете. Хорошо, если вам попалась на глаза катушка, обмотанная бумагой (как на фото). Если у вас нет запасной ненужной катушки, можете переделывать свою родную, но при этом имейте ввиду, что вы не пожалеете о проделанной работе и будете при помощи усовершенствованной магнето достаточно долго получать стопроцентный результат. А так же имейте в виду, что работы с катушкой вам придется вести очень аккуратно.

Итак, катушка у вас в руках. При помощи канцелярского ножа удалите верхнюю изоляцию. Далее вместе с изолирующей бумагой, которая будет попадаться, аккуратно срежьте верхнюю обмотку. Провод будет представлять собой волос. Это высоковольтная обмотка. Здесь 18000 витков. Толщина намотки такой обмотки составляет около 7-8 мм. Под ней находится первичная обмотка трансформатора. Ее не трогать! Не задевать ножом! Чем ближе вы будете приближаться к ней, тем срезы ножа должны быть мягче. Будьте внимательны. Между этими обмотками еще приличный слой изоляционного материала в виде бумаги находится. Он вам просигнализирует ваше приближение к первичной обмотке. На эту процедуру у меня ушло около 40 минут. Если вдруг вы случайно задели ножом (поцарапали) первичную обмотку, залакируйте провод. Хорошо, если изолирующий слой первичной обмотки вы не станете снимать. Как на фото 2. Если вы его сняли, подложите под металлический ус кусочек изоленты, чтобы он не контактировал с основной обмоткой, и потом оберните первичную обмотку в один слой той же изолентой. Вместо изоленты можно использовать бумагу и нитки поверх бумаги. Край нитки можно покрыть лаком, чтобы не разматывалась. В первичной обмотке один конец идет на массу (сердечник), второй через этот ус на провод сбоку.

Итак, вторичная высоковольтная обмотка убрана. Первичная обмотка заизолирована. Вставьте катушку в корпус магнето и подсоедините ее провод в то же место. Далее приступим к….

Бобина вместо ВВ обмотки!

Для проведения данной процедуры вам потребуется:

Подключается бобина так: бронепровод – на свечу. Остальные два – параллельно кулачкам (контактам). Это значит, один – на массу, второй – на кулачок (на этой клемме еще прикручен вывод с катушки и конденсатора).

Хороший вариант – бобина от Запорожца. Там стоит балластное сопротивление, через него 12В идет. Когда мотор уже завелся, а на запуск напруга подается прямиком на бобину. Если подключать напрямик без сопротивления, искра аж синей будет!

Любая автомобильная бобина очень хорошо подойдет. С мотоциклетными менее надежно, откажитесь от них. От бедности можно поставить катушку от Москвича. Подключать ее так: контакт «ВК» на кулачок, контакт «ВК-Б» остается пустой. А третий на массу.

Для подбора катушки и проверки искрообразования пользуйтесь тем же стендом, о котором шла речь в части 1 статьи.

После проверки данной конструкции бобину следует прикрепить на раме мотоцикла ближе к головке цилиндра с помощью хомута. Один провод нужно подсоединить к массе, а второй на магнето к кулачкам. Воспользоваться можно обычным одножильным мото проводом. Потом посмотрите, если в процессе эксплуатации он будет нагреваться, то замените его на провод с несколько большим сечением.

Поздравляю с успешно проведенной работой! Вы стали обладателем надежного зажигания!

В части 3 данной статьи поговорим о приспособлении, позволяющем вывести освещение от вашей усовершенствованной магнето. Такой конструкции вполне хватит на то, чтобы запитать фару, указатели поворотов, стоп-сигналы и звуковой сигнал. Вот только родной звуковой сигнал вам придется поменять на крякалку, которая устанавливается на мотоциклах Минск, Восход. Данная конструкция так же предусматривает установку стабилизатора напряжения. Помните, бывает, когда при включенной фаре работают указатели поворотов, то фара в момент загорания указателя слегка притухает? Этого не будет!

Источник

Как проверить катушку зажигания (бобину) на автомобиле

Для бензинового ДВС система зажигания является одной из определяющих, хотя в машине сложно выделить какой-то главный узел. Без мотора не поедешь, но и без колеса это тоже невозможно.

Катушка зажигания создает высокое напряжение, без которого невозможно образование искры и воспламенение топливо-воздушной смеси в цилиндрах бензинового двигателя.

Коротко о зажигании

Чтобы понять зачем в автомобиле бобина (это народное название), и какое участие она принимает в обеспечении движения, надо хотя бы обобщенно понять устройство систем зажигания.

Упрощенная схема работы бобины приведена ниже.

Плюсовой вывод катушки подключен к положительной клемме аккумулятора, а другим выводом она соединяется с распределителем напряжения. Такая схема подключения является классической и широко применяется на машинах семейства ВАЗ. Для полноты картины необходимо сделать ряд уточнений:

Механические устройства использовались в старых автомобилях: на ВАЗ 2106 и подобных, но сейчас они практически полностью вытеснены электронными.

Устройство и работа бобины

Современная бобина является упрощенной версией индукционной катушки Румкорфа. Она была названа в честь изобретателя немецкого происхождения – Генриха Румкорфа, который первым запатентовал в 1851 году устройство, преобразовывающее постоянное низкое напряжение в переменное высокое.

Чтобы понять принцип работы, нужно знать устройство катушки зажигания и основы радиоэлектроники.

Это традиционная, общая катушка зажигания ВАЗ, применяемая в течение длительного времени и на многих других автомобилях. Фактически это импульсный высоковольтный трансформатор. На сердечнике, предназначенном для усиления магнитного поля, тонким проводом намотана вторичная обмотка, она может содержать до тридцати тысяч витков провода.

Поверх вторичной обмотки находится первичная из более толстой проволоки и с меньшим количеством витков (100-300).

Обмотки с одних концов соединены между собой, второй конец первичной подсоединяется к аккумуляторы, вторичная обмотка свободным концом подключена к распределителю напряжения. Общей точкой обмотки катушки подключены к коммутатору напряжения. Всю эту конструкцию закрывает защитный корпус.

Через «первичку» в исходном состоянии протекает постоянный ток. Когда нужно образовать искру, цепь разрывается коммутатором или трамблером. Это приводит к образованию высокого напряжения во вторичной обмотке. Напряжение поступает на свечу нужного цилиндра, где и образуется искра, вызывающая сгорание топливной смеси. Для соединения свечей с распределителем использовались высоковольтные провода.

Конструкция с одним выводом не является единственно возможной, существуют и другие варианты.

Как проверить катушку зажигания

Основной параметр, по которому определяется работоспособность бобины, является сопротивление обмоток. Существуют усредненные показатели, говорящие о ее исправности. Хотя не всегда отклонения от нормы являются показателем неисправности.

С помощью мультиметра

С помощью мультиметра можно проверить катушку зажигания по 3 параметрам:

Следует учесть, что таким образом можно проверить только индивидуальную катушку зажигания. Сдвоенные устроены иначе, и необходимо знать схему вывода «первички» и «вторички».

Первичную обмотку проверяем присоединив щупы к контактам Б и К.

Измеряя «вторичку» подключаем один щуп к контакту Б, а второй к высоковольтному выводу.

Изоляцию замеряют через клемму Б и корпус катушки. Показания прибора должен быть не ниже 50 Мом.

Далеко не всегда у просто автолюбителя под рукой имеется мультиметр и опыт его использования, в дальней дороге проверка катушки зажигания указанным способом также недоступна.

Другие способы

Еще одним способом, особенно актуальным для старых автомобилей, в том числе и ВАЗах, будет проверка искры. Для этого центральный высоковольтный провод помещается на расстояние 5-7 мм от корпуса двигателя. Если при попытках завести машину проскакивает синяя или ярко-фиолетовая искра — бобина работает нормально. Если цвет искры более светлый, желтый, или она отсутствует вовсе, это может служить подтверждением ее поломки, либо неисправности провода.

Есть простой способ проверить систему с индивидуальными катушками. Если двигатель троит, нужно просто поочередно отсоединять питание катушек на заведенном двигателе. Отключили разъем и звук работы поменялся (машина задвоила) – катушка в порядке. Звук остался прежним – искра на свечу в этом цилиндре не поступает.

Правда проблема может быть и в самой свече, поэтому для чистоты эксперимента следует поменять местами свечу из этого цилиндра с любой другой.

Подключение катушки зажигания

Если при демонтаже вы не запомнили и не отметили какой провод к какой клемме шел, схема подключения катушки зажигания следующая. На клемму со знаком + или буквой Б (батарея) подается питание от аккумулятора, на букву К подключается коммутатор. Цвета проводов в автомобилях могут отличаться, поэтому проще всего отследить какой куда идет.

Правильность подсоединения важна, и в случае нарушения полярности можно испортить саму бобину, трамблер, коммутатор.

Вывод

Одним из важных узлов в автомобиле является бобина, создающая высокое напряжение для образования искры. Если в работе двигателя появляются провалы, он начинает троить и просто нестабильно работать – причиной может быть в ней. Поэтому важно знать, как проверить катушку зажигания правильно, а при необходимости и дедовским методом, в полевых условиях.

Источник