Høyspent spole. Prinsippet for drift av tennspolen. Dens typer og enhet

Den brukes som høyspent opptrappingstransformator - lager el. energi i induktansen, for å skape en lysbueutladning på tennpluggens elektroder, som varer 1-3 ms.

PRINSIPP FOR DRIFT

Ris. Seksjons tenningsspole: 1 - isolator; 2 - kasse, 3 - isolerende papir, 4 - primærvikling, 5 - sekundærvikling, 6 - primærviklingsutgangsterminal (betegnelser: "1", "-", "K"), 7 - kontaktskrue, 8 - sentral terminal høy spenning, 9 - deksel, 10 - strømterminal (betegnelser: "+B", "B", "+", "15"), 11 - kontaktfjær, 12 - brakett, 13 - ytre ledning, 14 - kjerne.

Figuren viser et snitt av tennspolen og et av viklingskoblingsskjemaene. La oss gjenta det vi sa tidligere: Spole- en transformator med to viklinger viklet på en spesiell kjerne.

Først vikles sekundærviklingen med en tynn ledning og et stort antall omdreininger, og primærviklingen vikles på toppen av den med en tykk tråd og et lite antall omdreininger. Når kontaktene er lukket (eller på annen måte), øker primærstrømmen gradvis og når maksimalverdien bestemt av spenningen batteri og ohmsk motstand til primærviklingen. Den stigende strømmen til primærviklingen møter motstanden til emf. selvinduksjon rettet motsatt av batterispenningen.

Når kontaktene er lukket, flyter en strøm gjennom primærviklingen og skaper et magnetfelt i den, som også krysser sekundærviklingen og en høyspenningsstrøm induseres i den. I øyeblikket for åpning av bryterens kontakter, både i primær- og sekundærviklingene, induseres emf. selvinduksjon. I henhold til induksjonsloven, jo høyere sekundærspenningen er, jo raskere forsvinner den magnetiske fluksen som skapes av den magnetiske strømmen til primærviklingen, jo større er forholdet mellom antall omdreininger, og jo større er primærstrømmen i bruddøyeblikket. .

Denne utformingen er typisk når du bygger tenningssystemer med bryterkontakter. Den ferromagnetiske kjernen kan mettes med primærstrøm, noe som vil føre til en reduksjon i energien som akkumuleres i magnetfeltet. For å redusere metning brukes en åpen magnetisk krets. Dette lar deg lage tennspoler med en primærviklingsinduktans på opptil 10 mH og en primærstrøm på 3-4 A. Høyere strøm kan ikke brukes pga. ved denne strømmen kan brenning av bryterkontaktene begynne.

Hvis induktansen i spolen er Lk = 10 mH og strømmen I = 4 A, kan energien W på ikke mer enn 40 mJ lagres i spolen ved effektivitet = 50 % (W = Lk * I * I / 2 ). Ved en viss verdi av sekundærspenningen oppstår en elektrisk utladning mellom tennpluggens elektroder. På grunn av økningen i strømmen i sekundærkretsen synker sekundærspenningen kraftig til den såkalte buespenningen, som støtter lysbueutladningen. Lysbuespenningen forblir nesten konstant inntil energireserven blir mindre enn en viss minimumsverdi. Gjennomsnittlig varighet for batteritenning er 1,4 ms. Dette er vanligvis tilstrekkelig til å antenne luft-drivstoffblandingen. Etter det forsvinner buen; og restenergien brukes på å opprettholde dempet spenning og strømsvingninger. Varigheten av lysbueutladningen avhenger av mengden lagret energi, blandingens sammensetning, veivakselhastighet, kompresjonsforhold osv. Med en økning i veivakselhastigheten avtar tiden for den lukkede tilstanden til bryterkontaktene og primærstrømmen. har ikke tid til å øke til maksimalverdien. På grunn av dette reduseres energien som er lagret i det magnetiske systemet til tennspolen, og sekundærspenningen reduseres.

De negative egenskapene til tenningssystemer med mekaniske kontakter vises ved svært lave og høye veivakselhastigheter. Ved lave hastigheter oppstår det en lysbueutladning mellom bryterkontaktene, som absorberer en del av energien, og ved høye hastigheter synker sekundærspenningen på grunn av "sprett" av bryterkontaktene. Kontaktsystemer har ikke vært brukt i utlandet på lenge. Biler laget på 80-tallet streifer fortsatt rundt på veiene våre.

Noen tenningsspoler fungerer med en ekstra motstand. Et funksjonsskjema over tilkoblingen av en slik spole med et kontakttenningssystem er vist i nærheten.

Ris. Tilkoblingsskjema for tenningsspolen med et kontakttenningssystem: 1 - tennplugger, 2 - fordeler, 3 - starter, 4 - tenningsbryter, 5 - startmagnetrelé, 6 - ekstra motstand, 7 - tennspole.

Tilkoblingsskjemaet til spoleviklingene er annerledes. I startmoduser, når spenningen på batteriet faller, kortsluttes tilleggsmotstanden av hjelpekontaktene til startretractorreléet eller kontaktene til det ekstra starteraktiveringsreléet, som gir den primære viklingen til tennspolen en drift. spenning på 7-8 V. I motordriftsmodus er forsyningsspenningen 12-14 V. En ekstra motstand er vanligvis viklet fra konstantan eller nikkeltråd. Hvis ledningen er nikkel, kalles en slik motstand en variator på grunn av endringen i motstand fra mengden strøm som strømmer gjennom den: jo større strømmen er, jo høyere oppvarmingstemperatur og jo høyere motstand. Ved økte veivakselhastigheter synker primærstrømmen, oppvarmingen av variatoren svekkes og motstanden avtar. Tzh. Siden sekundærspenningen avhenger av brytestrømmen i primærkretsen, gjør bruken av en variator det mulig å redusere sekundærspenningen ved lav og øke den ved høy motorveivakselhastighet.

I transistoriserte tenningssystemer blir primærstrømmen avbrutt av en krafttransistor. I slike systemer økes primærstrømmen til 10 - 11 A. Tennspoler brukes med lav motstand av primærviklingen og høy koeffisient transformasjoner. Her er prøver av oscillogrammer tatt i et fungerende system på primær- og sekundærviklingene til tennspolen.

Ris. Oscillogram av primærviklingen.

Ris. Oscillogram av sekundærviklingen.

Formen på oscillogrammene er veldig lik, fordi viklingene til spolen er sammenkoblet med en transformatorforbindelse (gjensidig induksjon). Spoler av kontakttransistor- og transistortenningssystemer har en klassisk design: oljefylt, med en åpen magnetisk krets, i et metallhus. La oss gi noen data om produserte innenlandske tennspoler.

Som vann fra bordet er tennspolene forskjellige i antall omdreininger i viklingene og transformasjonsforholdet i ulike tennsystemer. Utformingen av spolene var lite forskjellig.

PLASSERING

Under panseret på skjermen eller på skillepanelet mellom motorrommet og kjøretøyets interiør. Noen ganger direkte på motoren.

FEIL

Hovedfeilen er et brudd i primær- eller sekundærviklingene. Noen ganger utløses oljetrykkavlastningsventilen av overoppheting. Etter å ha tømt oljen, svikter spolen. Noen spoler fortsetter å fungere selv med brudd i sekundærviklingen, mens strupegap observeres.

Under langvarig drift av kjøretøyet mister isolasjonsegenskapene til materialene som brukes i tennspolene sine egenskaper, og det oppstår høyspenningsutbrenninger, noe som gjør at deler av ladningen "forlater" til jord. Når du inspiserer tenningsspolen, oppdages en slik funksjonsfeil lett av et grått merke på overflaten av spoleisolatoren (ligner et spor fra enkel blyant) eller utbrent svarthet med en delvis forkullet overflate.

Det er nødvendig å inspisere BB-kontakten til ledningen som kommer ut av tenningsspolen. I 70 % av tilfellene er det en oksidert overflate eller rust. I dette tilfellet, sørg for å sjekke den sentrale BB-ledningen. Motstanden bør ikke være mer enn 20 kOhm. En vanlig situasjon: BB-tråden ringer, motstanden er opptil 20 kOhm, og forbrenningsoscillogrammet på alle sylindre er like feil. Med en skarp struping blir forbrenningsoscillogrammet enda mer forvrengt, kaotisk gnistdannelse observeres, og bare utskifting av den sentrale eksplosive ledningen gir et positivt resultat.

Jobb bensinmotor Innvendig forbrenning er bare mulig hvis det er en gnist i forbrenningskammeret. Gnisten må gis i tide og være sterk nok til å antenne luft-drivstoffblandingen. Tenningssystemet til bilen er ansvarlig for denne prosessen. Den består av mange elementer og tennspolen spiller en svært viktig rolle i systemet.

Det er svært vanskelig for en elektrisk gnist å dannes under forholdene til et dielektrisk medium skapt av drivstoff-luft blanding i brennkammeret. Den minste elektriske sammenbruddet under slike forhold er bare mulig i nærvær av en veldig høy spenning. En elektrisk impuls med en slik styrke kan rett og slett ikke oppstå ved en spenning på 12 volt, som bilens innebygde strømforsyningssystem har. Spenningen som kan forårsake en kortvarig gnist på tennpluggelektrodene må være minst titusenvis av volt.

For å lage en puls med en så høy spenning, brukes en tennspole. Den er designet for å konvertere spenning system ombord elektrisk utstyr på 6, 12 eller 24 volt i en kortvarig impuls med en spenning på opptil 30 000 volt. Enheten overfører en impuls til et stearinlys, der det oppstår en gnist mellom kontaktene, som er nødvendig for at arbeidsblandingen skal antennes.

Tennspoler av en eller annen konfigurasjon er installert på alle forbrenningsmotorer, uten unntak, som kjører på bensin eller gass. Den brukes på alle typer tenningssystemer uten unntak - kontakt, berøringsfri og elektronisk.

I utgangspunktet er tenningsspolen veldig enkel. Den har to viklinger - primær og sekundær. En ledning med stort tverrsnitt skaper primærviklingen, og sekundærviklingen er viklet med en tynnere ledning og antall vindinger kan være opptil 30 000. Primærviklingen har omtrent hundre vindinger. Viklingene er plassert rundt en metallstang - sekundærviklingen er under, og primærviklingen er viklet på toppen av den.

Begge viklingene, som kjernen, er innelukket inne i en dielektrisk kasse, inni som er transformatorolje. Hele forsamlingen er en step-up transformator. En lavspenningsstrøm påføres primærviklingen, og en høyspentpuls fjernes fra sekundæren.

Typer spoler og koblingsskjemaer

Med absolutt samme design er spolene koblet i henhold til forskjellige ordninger som bestemmer typen enhet:

• felles spiral;
• individuell spiral;
• dobbel eller dobbel endt.

Den enkleste og eldste typen spoler. Tilkoblingsskjemaet antar tilstedeværelsen av bare en spole, som overfører en høyspentpuls til et bryterutstyr - en distributør. Den distribuerer allerede høyspenning mellom stearinlysene på sylindrene, i henhold til rekkefølgen på arbeidet deres. Dette koblingsskjemaet kan brukes på alle tenningssystemer eksisterende typer– elektronisk, kontakt og ikke-kontakt.

Funksjonen til spolen er basert på prosessen med elektromagnetisk induksjon - en høyspentimpuls oppstår når små strømmer passerer gjennom primærviklingen, og spennende et magnetfelt i høyspenningsviklingen, som forårsaker en kraftig impuls som kommer inn i lysene.

Individuell type spole

Elektroniske tenningssystemer kan bare fungere med disse spolene. De er forskjellige i tilkoblingsskjemaet og i utseende - hvert stearinlys har sin egen spole, og dette bidrar til mye bedre synkronisering av gassfordelingsfasene med tenningsøyeblikket av blandingen av bensin og luft.

Spoler av individuell design er tørre og har elektroniske deler av tenneren i utformingen. Viklingene er ordnet i omvendt rekkefølge, og strømmen til sekundærviklingen går rett til kontaktene til lyset. Utformingen av disse spolene forutsetter tilstedeværelsen av en diode som avskjærer høye strømmer.

Doble tennspoler

Formål med tennspolen

Tennspolen er et av de viktigste elementene for å tenne drivstoffet i motorsylindrene. Det er en enhet som forbruker lavspentstrøm fra et bilbatteri og konverterer det til høyspentpulser. De danner til rett tid en gnist mellom elektrodene på tennpluggen og tenner drivstoff-luftblandingen.

Design

Enheten til tenningsspolen ligner på en transformator: den har også to viklinger (primær og sekundær) på kjernen, og en spesiell enhet konverterer likestrømmen til batteriet til en pulset, hvis spenning stiger flere tusen ganger i henhold til loven om elektromagnetisk induksjon. I tenningssystemene til eldre biler var det bare én slik node. Pulser fra den ble vekselvis påført alle lysene gjennom fordeleren og høyspentledninger. Men i I det siste på maskiner er et system med fjerning av en separat spole for hver sylinder stadig mer vanlig.

Diagnose ved å lukke tennpluggen til kroppen

Uten denne enheten kan ikke bilen starte. Derfor er det å sjekke tenningsspolen den operasjonen enhver bilist bør kunne utføre. Den vanligste måten er å skru av tennpluggene fra sylinderen og kortslutte dem til motorhuset og deretter prøve å starte bilen. Hvis en gnist hopper mellom elektrodene, fungerer tenningsspolen. Hvis ikke, er mest sannsynlig problemet i denne enheten. Men mange bilister har en oppfatning om at med denne kontrollmetoden kan tenningsspolen bli skadet.

Diagnose ved motstandsmåling

Det finnes et trygt alternativ, men i dette tilfellet trenger du et ohmmeter. Metoden består i å måle motstanden til viklingene. Deres eksakte verdier er angitt i tekniske referansebøker, men vanligvis har en fungerende tennspole en motstand på 16-17 KΩ på primærviklingen. Hvis det blir funnet et sterkt avvik med dette tallet, eller til og med et brudd (uendelig motstand) eller en kortslutning (verdien vil ha en tendens til null), er det mest sannsynlig at denne enheten er defekt.

Alternative diagnostiske metoder

En annen måte er å installere spolen på en annen maskin. I dette tilfellet vil du definitivt vite om denne komponenten fungerer. Vanskeligheten er at bilen må være av samme merke og samme konfigurasjon som din, og du trenger også samtykke fra eieren. Det er også visuelle tegn på spolesvikt: lukten av brent isolasjon eller spor av sammenbrudd (tilstedeværelsen av svarte brente punkter på kroppen og viklinger).

Er det mulig å reparere tennspolen

Hva skal jeg gjøre hvis en feil i denne komponenten av tenningssystemet er etablert? Bare endre - spolen kan ikke repareres. Mer presist kan det repareres, men kompleksiteten ved å erstatte viklingene gjør en slik operasjon ulønnsom.

Arbeidsmetodikk

Husk sikkerhetstiltak for alle manipulasjoner med tenningssystemet, siden spolespenningen kan nå 20-25 tusen volt. Bruk verktøy med elektrisk isolerte håndtak og ikke arbeid i fuktige områder eller i regn. Hvis du ikke kan finne årsaken til bilfeilen på egenhånd, kontakt en spesialisert service. Lykke til på veiene!

Tenningsspolen er det andre elementet i sekvensen til bilmotorens tenningssystem. Driften av tenningsspolen ligner på funksjonene til en transformator og er basert på konvertering av lavspenning fra kjøretøyets batteri (starter) batteri til høyspenning generert for tennplugger, som et resultat av at luft-drivstoffblandingen er antent.

Spolen består av primær- og sekundærviklinger, en jernkjerne og et hus med isolasjon. På kjernen, rekruttert fra tynne metallplater, er to viklinger av tykk og tynn kobbertråd viklet.

Prinsippet for drift av tennspolen ligner på en transformator. Når spenning påføres primærkretsen, dannes et magnetfelt i spolen. Sekundærviklingen til tennspolen er selvindusert og genererer en spenning. Den transformerte spenningen påføres tennpluggene gjennom bryteranlegget, og høyspenningsutladningen fortsetter til energien som skapes av spolen er brukt opp.

Varianter av spoler

Til dags dato er det et tilstrekkelig antall typer tennspoler som kan installeres både på gamle innenlandsbiler med forgassermotorer og på flere moderne biler med direkte drivstoffinnsprøytning.

Hustenningsspoler er installert på kjøretøy med mekanisk tenningsfordeling, hvor fordeleren, roterende, leverer høyspenning til hver tennplugg i en bestemt rekkefølge. Denne metoden for svitsjing og spenningsfordeling brukes ikke i moderne bilindustri på grunn av kort levetid og lav pålitelighet.

En spole med elektronisk tennfordeling, eller en fordelingsspole, krever ikke en ekstra kontaktkaskadebryter for driften, fordi med utviklingen av teknologier innen mikroelektronikk har det blitt mulig å integrere en slik tennavbryter i selve spolen. Denne spolen passer for biler med mekanisk tenningsfordeling.

Dual-gnist tenningspolen gjør at spenningen kan genereres for tennpluggene samtidig i to motorsylindre per omdreining av veivakselen, mens koordinering mellom tenningssystemet og kamakselen ikke er nødvendig. Det anbefales å bruke slike spoler bare i motorer med et jevnt antall sylindre, for eksempel, for en motor med fire sylindre, trenger du to spoler, med henholdsvis seks - tre, med åtte - fire.

Den "intelligente" plug-in tennspolen er enkeltgnist og er montert direkte på hver tennplugg. Designet og funksjonelle egenskapene til en slik spole gjør det mulig å forlate bruken av høyspentledninger i systemet, men samtidig kreves det tilkoblingsklemmer (terminaler) designet for høyspenning. På grunn av deres kompakthet brukes disse spolene i biler med en liten mengde ledig motorromsplass, men kompakt betyr ikke ineffektiv. Pluggspolen kan lett konkurrere med sine motparter.

Fordelene med spolen er:

1. Det bredeste utvalget av innstillinger for tenningstidspunkt.
2. Diagnose av feiltenninger fra primær- og sekundærviklingene.
3. Gnistundertrykkelse i sekundærkretsen ved hjelp av en høyspentdiode.

Slike enheter brukes for motorer med et hvilket som helst antall sylindere, men synkronisering med posisjonen til kamakselen ved hjelp av en passende sensor er strengt nødvendig her.

Spolefeil og deres diagnostikk

Tenningsspolen er et ganske pålitelig element i systemet, men alle slags funksjonsfeil, ofte forbundet med manglende overholdelse av driftsreglene, omgår den ikke. Tenk på de vanligste tegnene på en funksjonsfeil tennspole:

• Ustabilt motorturtall på tomgang.
• Motorfeil med skarp åpning av gassen.
• Sjekken fyrte opp.
• Det er ingen gnist.

Først av alt, i tilfelle et sammenbrudd i tenningssystemet, bør du visuelt inspisere spolen og finne sprekker, forkulling, samt sjekke temperatur og fuktighet. Hvis tenningsspolen er oppvarmet, kan dette tyde på at det har oppstått en interturn-krets og enheten må skiftes ut. Høy luftfuktighet på stedet der tennspolen er plassert kan også påvirke driften av motoren. Hvis spolen er tørr, uten sprekker, sot og ikke varm, men det fortsatt er en funksjonsfeil i systemet, er det nødvendig å diagnostisere det.

Hvis bilen ikke starter, det vil si at starteren roterer, men motoren ikke tar opp tenningen, kan dette bety at det ikke kommer gnist fra tennspolen.

1. Hvordan teste tenningsspolen for bruk for et kontaktløst tenningsdistribusjonssystem? Det er nødvendig å koble fra høyspentledningen som ligger i midten av tenningsfordeleren og plassere denne ledningen i en avstand på omtrent 5 millimeter fra metallhuset til motoren. Deretter ruller vi motorens veivaksel med starteren og observerer tilstedeværelsen av en gnist i gapet mellom kontaktdelen av høyspentledningen, som ble koblet fra fordeleren, og motorhuset (jord).
2. I et kontakttenningssystem utelukker denne prosedyren veivakselveving av en starter, nemlig: fjern dekselet til tenningsfordeleren og sett kontaktene til spenningsbryteren til lukket tilstand. Deretter slår vi på tenningen med bryterspaken, åpner og lukker kontaktene. Tilstedeværelsen av en gnist i gapet mellom ledningen og bakken forteller oss om riktig drift av tennspolen.

Hvis diagnostikken til tenningsspolen avslørte fraværet av en gnist, må du sjekke motstanden til tenningsspolen. For å gjøre dette trenger du et konvensjonelt multimeter, eller et ohmmeter og teknisk sertifikat på spolen, hvor du kan se dens parametere, inkludert motstanden til viklingene. Før du sjekker tenningsspolen, koble fra alle ledningene og mål motstanden til begge viklingene en etter en, mens motstanden til primærviklingen skal være mindre enn sekundærviklingen. Hvis det under målingene viste seg at motstanden til begge viklingene tilsvarte fabrikkparametrene, og når du sjekket "for en gnist" var det ingen slik gnist, kan vi konkludere med at det var et sammenbrudd av isolasjonen mellom svingene og bolig.

Bytte av tenningspolen

Hvis spolen svikter og ikke kan repareres, må den skiftes ut. Du kan kjøpe nøyaktig den samme originalen, eller du kan hente en lignende, mens egenskapene deres ikke bør avvike med mer enn 20-30 prosent, samt ha samme montering og design. For eksempel, for innenlandsbiler VAZ-2108 - 2109 med elektroniske spoler 27.3705 fra en innenlandsk produsent, vil Bosch-spolen 0.221.122.022, som ikke er veldig forskjellig i parametere, gjøre det. I dette tilfellet vil spredningen av parametere være fra 10 til 15%.

Oppsummert kan det bemerkes at når du skrev artikkelen, ble det brukt reell informasjon om problemene som hver sjåfør sto overfor. Alle spoler skiller seg praktisk talt ikke fra hverandre når det gjelder operasjonsprinsippet, men ikke alle er utskiftbare, for eksempel vil spoler med mekanisk tenningsfordeling ikke kunne fungere med kontaktløs distribusjon og omvendt.

Uansett motorstyringssystem, arbeidsprinsippet til tennspolen forblir uendret. Det funksjonelle formålet med spoletenningsenheten er å konvertere lavspentstrømmen ombord fra bilbatteriet til høyspenning.

Spolens funksjon er konstant for alle tenningssystemer som er dette øyeblikket Så langt har bare tre blitt utviklet:

• med kontaktkontroll;
• med elektronisk kontroll;
• med kontaktløs kontroll.

Prinsippet for drift av tennspolen er basert på fysiske lover, som nesten alle kjente til mens vi studerte på skolen. I en forenklet form kan denne nøkkeldelen av tenningssystemet representeres som en opptrappingstransformator med dobbel vikling.

I klassifiseringen av bilutstyr, tre typer høyspentspoler:

• med individuell design;
• med en dobbel kropp;
• generell utførelse.

Spole av individuell designtype

Denne typen spoler er installert sammen med tenning, hvis drift er fullstendig elektronisk kontrollert og uten mekaniske deler. Et slikt system kalles vanligvis direkte, siden tenningen er produsert ved hjelp av en utladning fra en kondensator.

Utformingen av et slikt system sørger for installasjon av spolekroppen direkte på stearinlyset, derav navnet på denne typen spoler.

Hovedfunksjonell del Spolen består av vindinger av kobbertråd for primær spenningsmottak og sekundær konverteringskrets. Særpreget trekk er plasseringen av primærviklingen inne i sekundæromformeren. Den første kretsen inkluderer en intern kjerne i primærviklingen, og sekundærkretsen i form av et ytre foringsrør går rundt sekundærviklingen.

En tennerkondensator er innelukket under huset til spolekroppen av en individuell design. Høyspentstrømmen som genereres i sekundærviklingen, tilføres kontakten til stearinlyset, på kontakten som spolen er installert på.

For å gjøre dette ble en spesiell spiss introdusert i designet, bestående av en stang som er i direkte kontakt med stearinlyset, en trykkfjær og en isolator. Strømmen kuttes av en diode.