62 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать катушку зажигания своими руками

Как сделать катушку зажигания своими руками

Целью этого проекта было создание генератора высокого напряжения, который без трансформатора понижающего напряжение можно будет питать от сети. Устройство может создать напряжение порядка 100 кВ с максимальной длиной искры до 10 см, которые можем понизить до любого значения. Схема состоит из двух катушек зажигания, соединенных антипараллельно, которые питаются простым фазовым регулятором на тиристоре (стандартный сетевой диммер).

Чтобы катушки зажигания могли правильно функционировать, должен быть быстрый рост напряжения на первичной обмотке, благодаря которой во вторичной обмотке индуцируется импульс высокого напряжения. Включение катушек в нужный момент прохода синусоиды выполняет симистор, который управляется потенциометром, находящимся внутри корпуса (для безопасности). Клеммы катушек дополнительно изолированы смесью парафина с вазелином.

Фото генератора и его схема

Устройство выполнено под ретро дизайн, корпус изготовлен из лакированного дерева, а клеммы катушки сделаны из латуни.

Генератор может быть использован в различного рода проектах и школьных экспериментах, требующих высокого напряжения.

Схема с выпрямительным диодом подходит для питания электронно-лучевых ламп различного применения.

При сборке и испытаниях схемы соблюдайте меры электробезопасности, ведь тут идёт прямое питание от 220 вольт!

Обсудить статью ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИЗ КАТУШЕК ЗАЖИГАНИЯ

Фотографии и схема стабильного жука на одном транзисторе.

СХЕМА ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Схема и описание охранной сигнализации с микроконтроллером PIC16F628, предназначенная для дверей.

GSM ПРОСЛУШКА

GSM прослушка — схема отличного жучка, переделанного из обычного недорогого мобильника.

Проверка модуля (катушки) зажигания

© Михаил Уханов, aka miha

Модуль зажигания относится к группам исполнительных механизмов, работоспособность и «исполнительность» которых никак не проверяется и не контролируется, т.к отсутствует обратная связь и ЭБУ просто посылает на них управляющие сигналы. Диагностика работы ИМ может производиться ЭБУ только косвенно. А от работоспособности ИМ, и модуля зажигания, в частности, зависит нормальная работа двигателя. Другой подвох в том, что работоспособность модулей очень относительна – как и любой другой ИМ, он может иметь не два устойчивых состояния работает/не работает, а намного больше промежуточных, «полурабочих» состояний, при которых автомобиль «вроде работает, но не так как надо». Например, МЗ может «хандрить» только на определенных оборотах, при определенной температуре…

Поэтому встает вопрос о качественной и однозначной проверке. В Ростовском автосервисе «Инжектор» Михаилом Ухановым (aka miha) и Томом (aka Игорь Семенов) был разработан свой вариант прибора для проверки модулей зажигания, позволяющий это сделать.

Методика достаточно простая если понять суть процесса. Имеем генератор с изменяемой частотой, в среднем от 3 до 30 Гц. и изменяемой длительностью выходного импульса, от 1 до 5 мс.

Вполне работоспособный модуль (один канал) способен отдать на разрядник 13 мм. полноценную искру, при времени накопления сердечника 2 мс., естественно, на заряженном аккумуляторе около – 12 , 6 v.

Если катушка имеет явный межвитковый пробой, искры на разряднике не будет или будет прерывистая.

Если пробой незначительный или имеет место пробой изоляции на массу, а также провод с обрывом или большим сопротивлением, мы имеем с виду вроде нормальную искру, но если замкнём поочерёдно концы разрядника щупом посаженым на массу (при этом МЗ должен быть установлен на машине), искра пропадёт или станет прерывистой (т.к. она будет уходить на массу через места, где нарушена изоляция (сквозь корпус МЗ), иногда видно внешний пробой катушки через трещину на корпусе.

Если мы один конец замкнём на массу, энергия катушки при исправной изоляции дойдёт до разрядника и мы увидим искру, а если есть дефект, то как известно, электричество пойдёт по наименьшему сопротивлению, в этом случае искра проскочит где угодно не доходя до разрядника.

На фотографиях ниже – как все это работает. Очень кстати подвернулась моя 12 -ка…

Проверка может производиться прямо на автомобиле.
Слава богу, в моем модуле изъянов не нашли 🙂

Диагностика целостности ВВ проводов и свечных колпачков.
Все фото – колпачки с пробоем или трещинами.

Читать еще:  Антискрип для пластика авто алиэкспресс

Самодельное, но очень эффективное оборудование
для экспресс – диагностики модулей и катушек зажигания.

Сложного ничего нет, при определённом навыке модули и катушки отбраковываются на раз…

Со временем накопления и зазором на разряднике можно поэкспериментировать и разработать свою методику, это не принципиально, главное, чтоб вы поняли суть процесса.

Гораздо интересней другой способ применения – поиск трещин и пробоя на проводах 16 кл. двигателях и, особенно, на Волгах. Методика проста до безобразия, но на клиентов производит неизгладимое впечатление. Подаём на катушку побольше частоту, и максимальное время накопления (чтоб пробить, по возможности, слабое место); один контакт разрядника цепляем на массу(!), в этот момент вторым щупом, также посаженым на массу(!), проводим по поверхности колпачка, одетого на второй контакт разрядника, провода или катушки, и, если дефект имеет место, то видим отчётливую дугу в месте пробоя.

Схема тестера на базе платы управления МЗ от Михаила Уханова: скачать.

Преобразователь собран на таймере NE555 (КР1006ВИ1). Выход микросхемы подается на буферный каскад, реализованный на двух транзисторах. Частота преобразования рассчитывается по формуле

В данном случае частота преобразования примерно 65 Герц.

После некоторой серии опытов было обнаружено что, наиболее длинная и горячая дуга получается при 147 герцах и 16 вольтах питания.

Устройство катушки зажигания

Она состоит из сердечника и обмоток, все это помещено в железный стакан и залито маслом. На сердечнике, изготовленном из тонких полосок мягкой стали, намотана вторичная обмотка из тонкой проволоки диаметром 0,1 мм, имеющая 16000 — 20000 витков. Поверх вторичной обмотки намотана первичная обмотка из проволоки диаметром 0,7-0,8 мм и состоящая всего из 250 — 350 витков. Первичная обмотка располагается поверх вторичной, чтобы она лучше охлаждалась. На первичную обмотку надеты пластины полукольцевой формы из трансформаторной стали, играющие роль магнитопровода для замыкания магнитных силовых линий, выходящих из сердечника.

VT1,VT2— могут быть любыми, например 2SC945 и 2SA733, BC547 и BC557 и др.
VT2 – может быть IRFZ44 и др.
Катушка зажигания Б115, Москвича.

На выход катушки можно подключить умножитель:

Такой умножитель обладает симметричной схемой, превосходной нагрузочной способностью, ступенчатым увеличением напряжения на каждом звене. Число ступеней может быть увеличено до n штук.

Напряжение на выходе будет увеличиваться как

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…

Читать еще:  Подъёмник для двигателей своими руками

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.

Читать еще:  Тюнинг обшивки дверей нива

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector