Как устроена катушка зажигания

В статье:

• Как работает катушка зажигания?
• Из чего состоит катушка зажигания?
• Основной принцип правильной работы катушки

Катушка зажигания системы электрооборудования двигателя - это элемент системы зажигания,  который предназначен для преобразования низкого напряжения, которое поступает от аккумуляторной батареи (АКБ) или генератора, в высоковольтное напряжение. Основная функция катушки зажигания - генерация тока высокого напряжения (высоковольтного электрического импульса), который затем подается на свечи зажигания.

Как работает катушка зажигания?

Катушку зажигания можно назвать высоковольтным импульсным трансформатором с двумя обмотками. В катушке зажигания имеются обмотки низкого и высокого напряжения. Толстые провода первичной обмотки имеют небольшое количество витков и рассчитаны на ток низкого напряжения, а вторичная обмотка имеет большее количество витков (от 15 до 30 тыс. витков) и изготовлена из тонкого провода. Именно во вторичной обмотке создается ток высокого напряжения от 25 до 35 тыс. вольт. Один конец вторичной обмотки соединен с отрицательной клеммой первичной обмотки, а другой конец – с центральной клеммой на крышке катушки, которая обеспечивает вывод высокого напряжения. Ток высокого напряжения вырабатывается по формуле: индукция в витке умножается на количество витков.

Полученное высокое напряжение от катушки зажигания через высоковольтный кабель подаётся на прерыватель-распределитель (трамблер), который распределяет ток высокого напряжения по свечам зажигания. Высокое напряжение обеспечивает качественную искру между электродами свечи зажигания, что приводит к воспламенению горючей смеси.

Из чего состоит катушка зажигания?

Для создания искры в свечке зажигания двенадцати вольт, которые подаются от аккумулятора или генератора, недостаточно. Для поджига смеси из топлива и воздуха необходима искра размером не менее 1 мм. Чтобы создать такую искру, напряжение должно составлять 15-30 тыс. вольт. Катушка проводит качественное преобразование низкого напряжения в высокое, благодаря своему многоступенчатому устройству:

1. Отдельные пластины из электротехнической стали или пластика (в новых моделях), изолированные друг от друга окалиной, формируют центральный сердечник. Главное его предназначение — увеличение силы магнитного поля. Сердечник устанавливается на изолятор из фарфора.
2. Следующий слой конструкции — трубка из картона, которая одевается поверх пластин сердечника. На трубке намотаны 18-24 тыс. витков вторичной обмотки из провода из меди и эмалевого покрытия. Диаметр проволоки вторичной обмотки 0,07-0,1 мм.
3. Поверх вторичной обмотки уложен слой тонкой бумаги для изоляции. Поверх бумаги намотаны 270-330 витков провода из меди с эмалевым покрытием толщиной 0,72-0,86 мм.
4. Вторичная и первичная обмотки соединены концом вторичной обмотки внутри катушки. Другой конец обмотки из тонкой проволоки выводится на клемму в центре катушки. Именно из этой клеммы подается ток с высоким напряжением (до 24 тыс. вольт). К этому выводу подсоединяют толстый провод, выдерживающий передачу высокого вольтажа на модуль системы зажигания или непосредственно на свечку.
5. Оба конца обмотки первичного круга прикреплены к выводным клеммам.
6. Для замыкания силовых потоков магнитной природы наверх внешнего круга первичной обмотки надеты два магнитопровода — полукольца из пластичной стали.
7. Изоляцию обмоток улучшает трансформаторное масло, которое заполняет корпус катушки изнутри.
8. Корпус закрывается крышкой с изоляцией и отверстиями для соединительных клемм, к которым подводится 12В напряжение.

Конструкция индивидуальных катушек несколько отличается от конструкции общей. Главное отличие в том, что первичная обмотка находится внутри вторичной. Также вместо высоковольтного провода — пружинный наконечник, который устанавливается прямо на свечу.

Разница толщины проволок — это главный фактор образования импульса высокого напряжения. Трансформаторное масло внутри катушки обеспечивает стабильную температуру без перегрева и оптимизирует работу устройства.

Основной принцип правильной работы катушки

Для того, чтобы катушка зажигания правильно работала, следует обеспечить ей соответствующие условия:

• Диапазон температур от -40°C до +180°C;
• Напряжение во вторичной цепи до 45 000 В;
• Ток в первичной цепи от 6 до 20 A;
• Энергия искры от 10 мДж до примерно 100 мДж (до 200 мДж в будущем);
• Вибрация до 55 g;
• Устойчивость к воздействию бензина, масла, тормозной жидкости.

При эксплуатации катушки зажигания нужно учитывать несколько полезных советов, возможно когда-нибудь они вам пригодятся.

Как видно из статьи, устройство и работа катушки зажигания, а также ее обслуживание не должны вызвать проблем даже у начинающего автолюбителя. Главное быть внимательным к своему автомобилю, обращать внимание на описанные выше неисправности и своевременно проверять катушку зажигания на наличие дефектов.