Принцип работы катушек зажигания тойота

Обновлено: 24.01.2025

На большинстве современных бензиновых двигателей применяются системы индивидуального зажигания. Данная система зажигания отличается от классического зажигания и от DIS-системы зажигания тем, что каждая свеча зажигания в такой системе обслуживается собственной (индивидуальной) катушкой зажигания. В зависимости от устройства сердечника, индивидуальные катушки зажигания делятся на два типа – компактные, и стержневые.

Компактная (слева) и стержневая (справа) индивидуальные катушки зажигания, устанавливаемые непосредственно над свечами зажигания.

Конструктивно, индивидуальные катушки зажигания могут быть выполнены как отдельные элементы, либо объединены в модули по две, три или четыре катушки зажигания в одном модуле.

Модуль зажигания, состоящий из четырёх компактных индивидуальных катушек зажигания. Модуль устанавливается непосредственно над свечами зажигания.

В большинстве случаев, индивидуальные катушки зажигания устанавливаются непосредственно над свечами зажигания. Но встречаются двигатели, где катушки зажигания соединены со свечами зажигания посредством высоковольтных проводов.

Модули зажигания, состоящие из двух индивидуальных катушек зажигания, соединённых со свечами зажигания посредством высоковольтных проводов (на приведённом примере, каждый цилиндр двигателя оснащён двумя свечами зажигания, обслуживаемыми собственным модулем).

Принцип действия индивидуальных катушек зажигания.

Индивидуальная катушка зажигания за один рабочий цикл двигателя генерирует одну искру зажигания. Поэтому, в индивидуальных системах зажигания требуется синхронизация работы катушек с положением распределительного вала. При подаче напряжения на первичную обмотку катушки зажигания, через первичную обмотку начинает течь ток, вследствие чего в сердечнике катушки изменяется величина магнитного потока. Изменение величины магнитного потока в сердечнике катушки приводит к возникновению напряжения положительной полярности на вторичной обмотке. Так как скорость нарастания тока в первичной обмотке при этом относительно небольшая, то и возникающее при этом напряжение на вторичной обмотке относительно мало и находится в диапазоне 1…2 kV. Но при определённых обстоятельствах этой величины напряжения может оказаться достаточно для несвоевременного возникновения искрового разряда между электродами свечи зажигания и как следствие, слишком раннего воспламенения рабочей смеси. Во избежание возможных повреждений двигателя вследствие несвоевременного возникновения искрового разряда, образование искрового разряда между электродами свечи зажигания при подаче напряжения на первичную обмотку катушки зажигания должно быть исключено. В системах индивидуального зажигания, возникновение этого разряда предотвращается с помощью встроенного в корпус катушки зажигания диода EFU, включённого последовательно в цепь вторичной обмотки. В момент закрытия оконечного каскада зажигания, ток в первичной цепи резко прерывается, и магнитный поток стремительно уменьшается. Это быстрое изменение величины магнитного потока приводит к возникновению высокого напряжения на вторичной обмотке катушки зажигания (при определённых условиях, напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания может достигать 40…50 kV). Когда это напряжение достигает значения, обеспечивающего образование искры между электродами свечи зажигания, сжатая в цилиндре рабочая смесь воспламеняется от искрового разряда между электродами свечи зажигания.

Типовые неполадки индивидуальных катушек зажигания.

Габаритные размеры индивидуальных катушек зажигания относительно малы, за счёт чего производителям двигателей удаётся легко их размещать непосредственно над свечами зажигания. Но из-за небольших размеров снижается надёжность катушек. Как следствие, индивидуальные катушки зажигания часто выходят из строя, и в первую очередь – изоляция вторичной обмотки. Повреждение изоляции обмотки приводит к межвитковому пробою высокого напряжения внутри катушки. Катушка зажигания с такой неисправностью обычно способна обеспечить поджег рабочей смеси в цилиндре при работе двигателя на малых нагрузках и на режиме холостого хода. Но при больших нагрузках на двигатель искрообразование прекращается, и цилиндр, обслуживаемый такой катушкой, перестаёт работать. Выявить данную неисправность можно по осциллограмме напряжения в первичной или во вторичной цепи катушки. Признаком межвиткового пробоя изоляции катушки является отсутствие затухающих колебаний в конце горения искры на осциллограмме сигнала.

Порядок проведения диагностики индивидуальных катушек зажигания.

Каждая свеча зажигания двигателя, оснащённого индивидуальной системой зажигания, обслуживается собственной катушкой зажигания и собственным коммутатором. По этой причине, диагностика индивидуальной системы зажигания проводится последовательно – системы зажигания каждого цилиндра диагностируется поочерёдно, одна за другой, как отдельные системы зажигания (по окончанию диагностики одной катушки зажигания диагност переходит к диагностике следующей катушки зажигания и т.д.). Основными контролируемыми параметрами при проведении диагностики индивидуального зажигания являются:

наличие затухающих колебаний в конце участка горения искры между электродами свечи зажигания;
продолжительность периода накопления энергии в магнитном поле индивидуальной катушки зажигания (обычно составляет 1,5…5,0 mS в зависимости от устройства катушки);
продолжительность горения искры между электродами свечи зажигания (обычно составляет 1,5…2,5 mS в зависимости от устройства катушки). Следует учесть, что если из-за неполадки на каком либо режиме работы двигателя продолжительность горения искры между электродами свечи зажигания будет меньше 0,5 mS, то искровой разряд между электродами свечи зажигания возникнет, но топливовоздушная смесь от такого разряда не воспламенится.

Схемы индивидуального зажигания и точки подключения для проведения диагностики системы.

Ниже приведены схемы индивидуального зажигания. На схемах показаны точки подсоединения осциллографического щупа и высоковольтных датчиков к диагностируемой катушке, для проведения диагностики системы по осциллограммам напряжения в первичной и во вторичной цепях катушки

Схема системы индивидуального зажигания с внешним силовым каскадом управления первичной обмоткой катушки (схема приведена для одного цилиндра).

Точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" осциллографического щупа.
Точка подключения пробника осциллографического щупа.
Точка съёма сигнала во вторичной цепи с помощью универсального накладного ёмкостного датчика "Cx Universal".
Место установки универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal" для съёма сигнала во вторичной цепи.
Аккумуляторная батарея.
Выключатель зажигания.
Индивидуальная компактная катушка зажигания без встроенного силового каскада управления первичной обмоткой катушки.
Свеча зажигания.
Блок управления двигателем (или коммутатор).

В корпус индивидуальной катушки зажигания может быть встроен силовой каскад управления первичной обмоткой катушки (коммутатор).

Схема системы индивидуального зажигания со встроенным в катушку силовым каскадом управления первичной обмоткой (схема приведена для одного цилиндра).

Точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" осциллографического щупа.
Точка подключения пробника осциллографического щупа.
Место установки универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal" для съёма сигнала во вторичной цепи.
Аккумуляторная батарея.
Выключатель зажигания.
Индивидуальная компактная или стержневая катушка зажигания со встроенным силовым каскадом управления первичной обмоткой катушки.
Свеча зажигания.
Блок управления двигателем.

Для проведения диагностики индивидуальной катушки зажигания по первичному напряжению, необходимо просмотреть осциллограмму напряжения на управляющем выводе первичной обмотки катушки при помощи осциллографического щупа.

Для съёма осциллограммы напряжения на управляющем выводе первичной обмотки, осциллографический щуп необходимо подключить к аналоговому входу №5 USB Autoscope II, чёрный зажим типа "крокодил" подсоединить к "массе" на двигателе, пробник щупа подсоединить параллельно управляющему выводу первичной обмотки катушки зажигания.

Подключение осциллографического щупа к управляющему выводу первичной обмотки индивидуальной катушки зажигания.

Далее необходимо запустить диагностируемый двигатель. В окне программы "USB Осциллограф" необходимо выбрать "Управление => Загрузить настройки пользователя => => Ignition => Ignition_Primary". Теперь, в окне программы будет отображаться осциллограмма напряжения на первичной обмотке диагностируемой катушки зажигания.

Осциллограмма напряжения на управляющем выводе первичной обмотки исправной индивидуальной катушки зажигания.

Момент открытия силового транзистора коммутатора (начало накопления энергии в магнитном поле катушки зажигания).
Момент закрытия силового транзистора коммутатора (ток в первичной цепи резко прерывается и возникает пробой искрового промежутка между электродами свечи зажигания).
Участок горения искры между электродами свечи зажигания.
Затухающе колебания, возникающие сразу после окончания горения искры между электродами свечи зажигания.

Осциллограмма напряжения на управляющем выводе первичной обмотки неисправной индивидуальной катушки зажигания. Признаком неисправности является отсутствие затухающих колебаний после окончания горения искры между электродами свечи зажигания (участок отмечен символом "4").

В корпус некоторых типов индивидуальных катушек зажигания встроен силовой каскад управления первичной обмоткой катушки. Управляющий вывод первичной обмотки таких катушек зажигания находится внутри корпуса катушки и оказывается недоступным для подсоединения к нему пробника осциллографического щупа. Это делает невозможным проведение диагностики такой индивидуальной катушки зажигания по первичному напряжению. В таком случае, диагностику катушки зажигания проводят по вторичному напряжению с помощью универсального накладного ёмкостного датчика "Cx Universal" или универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal".

При проведении диагностики систем зажигания по вторичному напряжению применяют ёмкостной датчик. В случае если применение ёмкостного датчика невозможно, применяют индуктивный датчик. Применение ёмкостного датчика более предпочтительно, так как полученный с его помощью сигнал более точно повторяет форму осциллограммы напряжения во вторичной цепи диагностируемой системы зажигания.

Диагностика по вторичному напряжению с помощью ёмкостного датчика.

В качестве ёмкостного датчика для проведения диагностики индивидуальной катушки зажигания по вторичному напряжению применяется универсальный накладной ёмкостной датчик "Cx Universal".

Универсальный накладной ёмкостной датчик "Cx Universal".

Съём сигнала с помощью ёмкостного датчика возможен только в том случае, если создаваемое вторичной обмоткой катушки зажигания электрическое поле не экранировано конструктивно. Такими катушками зажигания являются некоторые компактные индивидуальные катушки зажигания без встроенного силового каскада управления первичной обмоткой.

Стержневые индивидуальные катушки зажигания.

Модуль зажигания, состоящий из четырёх стержневых индивидуальных катушек зажигания.

Для проведения диагностики индивидуальной катушки зажигания по вторичному напряжению при помощи универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal", разъём датчика необходимо подключить к расположенному на задней панели USB Autoscope II входу "Ignition". К входу "Sync" датчика "Lx Universal" необходимо подключить разъём осциллографического щупа, чёрный зажим типа "крокодил" щупа подсоединить к "массе" двигателя. Далее необходимо запустить диагностируемый двигатель. В окне программы "USB Осциллограф" выбрать "Управление => Загрузить настройки пользователя => => Ignition => Lx_Universal" для катушек без встроенного коммутатора или "Управление => Загрузить настройки пользователя => => Ignition => Lx_Universal+" для катушек со встроенным коммутатором. Пробник осциллографического щупа необходимо подсоединить параллельно управляющему/сигнальному выводу катушки зажигания. Сразу после подсоединения пробника осциллографического щупа к управляющему/сигнальному выводу катушки зажигания, в окне программы "USB Осциллограф" будут отображаться импульсы синхронизации. Если же пробник осциллографического щупа по ошибке подсоединён к любому другому выводу катушки зажигания (+12V, "масса"), импульсы синхронизации в окне программы отображаться не будут. После правильного подсоединения пробника осциллографического щупа, к диагностируемой катушке зажигания следует поднести универсальный накладной индуктивный датчик "Lx Universal".

Диагностика стержневой индивидуальной катушки зажигания по вторичному напряжению с помощью индуктивного датчика "Lx Universal".

Диагностика компактной индивидуальной катушки зажигания по вторичному напряжению с помощью индуктивного датчика "Lx Universal" (в данном случае, четыре компактные индивидуальные катушки зажигания объединены в единый модуль зажигания).

Следует выбрать такое расположение индуктивного датчика "Lx Universal" относительно сердечника диагностируемой катушки зажигания, при котором в окне программы "USB Осциллограф" будет отображаться осциллограмма напряжения во вторичной цепи диагностируемой катушки зажигания.

Осциллограмма импульса высокого напряжения исправной стержневой индивидуальной катушки зажигания, полученная с помощью универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal".

Начало накопления энергии в магнитном поле катушки зажигания (совпадает с моментом открытия силового транзистора коммутатора).
Пробой искрового промежутка между электродами свечи зажигания и начало горения искры (момент закрытия силового транзистора коммутатора).
Участок горения искры между электродами свечи зажигания.
Затухающе колебания, возникающие сразу после окончания горения искры между электродами свечи зажигания.

Осциллограмма импульса высокого напряжения неисправной стержневой индивидуальной катушки зажигания, полученная с помощью универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal". Признаком неисправности является отсутствие затухающих колебаний в конце горения искры между электродами свечи зажигания (участок отмечен символом "4").

Осциллограмма импульса высокого напряжения неисправной стержневой индивидуальной катушки зажигания, полученная с помощью универсального накладного индуктивного датчика "Lx Universal" . Признаком неисправности является отсутствие затухающих колебаний в конце горения искры между электродами свечи зажигания и очень короткое время горения искры.

Катушка зажигания является частью системы зажигания автомобиля. Она преобразует напряжение аккумулятора 12 вольт в высокое напряжение, чтобы создать искру в свече зажигания. Искра зажигает воздушно-топливную смесь в цилиндрах двигателя.

Большинство современных автомобилей имеют индивидуальную (штекерную) катушку зажигания на цилиндр. Обычно она устанавливается прямо над свечой зажигания, как на этом двигателе ВАЗ на фотографии.

В некоторых автомобилях катушки зажигания всех цилиндров объединены в один пакет катушек. В старых автомобилях с распределителем (трамблёром) для всех цилиндров используется одна катушка. Посмотрите этот пример двигателя с одной катушкой зажигания:

Устройство

Катушка зажигания представляет собой трансформатор с двумя обмотками — первичной и вторичной. Внутри обмоток находится стальной сердечник, а снаружи — изолированный корпус.

На первичную обмотку подаётся 12 вольт. Она намотана толстым медным проводом и насчитывает 100–150 витков. Вторичная обмотка располагается снаружи первичной. Она имеет 15000–30000 витков тонкой медной проволоки.

Во вторичной обмотке наводится импульсное напряжение до 45 000 вольт, которое подаётся на свечи зажигания.

Такое устройство характерно как для модуля зажигания, для катушки зажигания сдвоенного типа, так и для индивидуальной катушки.

Виды катушек зажигания

Строение катушек разных моделей автомобилей может отличаться. Рассмотрим несколько различных видов.

По принципу работы катушки зажигания можно разделить на два основных вида: одноискровые и двухискровые.

Одноискровая технология — для каждой свечи зажигания устанавливается своя катушка.
Двухискровая технология — одна катушка зажигания управляет воспламенением смеси в двух цилиндрах.

В зависимости от строения и особенностей работы выделяют четыре типа катушек зажигания.

Катушка зажигания с распределителем. В современных автомобилях такие катушки зажигания уже не используются. Однако их всё ещё можно встретить в старых автомобилях, где они использовались до 1990-х годов.
Такие катушки создают импульс высокого напряжения, который проходит через провод зажигания к механическому распределителю зажигания (трамблёру). Он в свою очередь передает импульс высокого напряжения на соответствующий провод зажигания, через который напряжение подается на нужный цилиндр.
Модуль зажигания. Модуль зажигания состоит из нескольких катушек зажигания, которые создают импульсы высокого напряжения для свечей. Эти импульсы подаются к свечам через соответствующие высоковольтные выводы и провода зажигания. Бывают одноискровые и двухискровые модули зажигания.
Индивидуальная катушка зажигания. Индивидуальные (штекерные) катушки зажигания не требуют использования высоковольтных проводов. Они устанавливаются непосредственно на свечи зажигания, при этом импульс высокого напряжения создается прямо на свече.
Преимущество такого решения — отсутствуют потери напряжения в проводах. Кроме того, эта компактная конструкция позволяет экономить место, что особенно важно для современных автомобилей.
Система («рейка») катушек зажигания. Этот вид состоит из нескольких катушек, объединённых в едином компактном корпусе.

Неисправности катушки зажигания

Во многих автомобилях катушки зажигания часто выходят из строя. Симптомами плохой катушки зажигания являются тряска двигателя, отсутствие тяги (пропуски зажигания) или остановка двигателя.

На приборной панели будет мигать или постоянно гореть индикатор Check Engine. В автомобилях с одной катушкой зажигания или пакетом катушек неисправность приведет к тому, что двигатель не запустится.

Часто катушки зажигания выходят из строя после попадания воды в отсек двигателя. Часто катушки выходят из строя, если свечи зажигания не заменялись в течение длительного времени. Это связано с тем, что старая свеча зажигания имеет больший зазор и более высокое сопротивление, что увеличивает нагрузку на катушку зажигания.

В некоторых автомобилях вождение с неисправной катушкой зажигания может повредить каталитический нейтрализатор или даже блок управления двигателя (ЭБУ).

Меры предосторожности

Катушка зажигания создает очень высокое напряжение, которое опасно для вашего здоровья. При работе с компонентами зажигания соблюдайте меры предосторожности, приведенные в руководстве по обслуживанию вашего автомобиля.

Первым шагом при проверке или замене катушки зажигания является отсоединение отрицательного провода аккумуляторной батареи.

Как проверить катушку зажигания

Сначала нужно проверить блок управления двигателя на наличие кодов неисправностей. Это можно сделать с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Код неисправности может указывать на то, в каком цилиндре или на какой катушке произошел сбой. Например, код P0301 означает, что пропуски зажигания в первом цилиндре. Код P0351 говорит о неисправности в цепи катушки зажигания «A» (цилиндр 1).

После считывания кодов неисправности необходимо проверить соответствующую катушку зажигания, следуя инструкции по обслуживанию.

Обычно проверка катушки включает в себя измерение сопротивления между конкретными клеммами. Если сопротивление не соответствует техническим характеристикам, катушку зажигания нужно заменить.

Иногда, чтобы определить неисправную катушку зажигания, можно попытаться заменить её на заведомо исправную с другого цилиндра, чтобы проверить, перемещаются ли пропуски зажигания вместе с катушкой или остаются в том же цилиндре.

Например, с кодом P0302 (пропуски в цилиндре 2) можно поменять местами катушки зажигания цилиндра 2 и цилиндра 3 и запустить двигатель на короткое время. Если код неисправности изменяется с P0302 на P0303 (пропуски зажигания в цилиндре 3), катушка зажигания, которая изначально находилась в цилиндре № 2, неисправна.

Катушки зажигания также рекомендуется заменять, если на них есть трещины, следы искрения или другие повреждения, которые могут вызывать замыкание.

Замена катушки зажигания

Неисправная катушка зажигания не подлежит ремонту, её нужно менять. В большинстве автомобилей с 4-цилиндровым или 6-цилиндровым двигателем замена катушки зажигания — простая и недорогая работа.

В некоторых двигателях V6 для получения доступа к задним катушкам зажигания необходимо снять впускной коллектор (например, Ford Edge, Ford Escape V6, Nissan Murano, Toyota Camry V6). Это требует больше труда и затрат. В подобных случаях, чтобы предотвратить будущие проблемы, автомеханик может порекомендовать заменить все три задние катушки зажигания.

Когда одна из катушек зажигания выходит из строя, рекомендуется также заменить все свечи зажигания, если они не менялись в течение долгого времени. Новые свечи помогут катушкам зажигания работать дольше.

Катушка зажигания – неотъемлемый элемент системы зажигания бензиновых и газовых двигателей внутреннего сгорания. Поговорим подробнее, как она устроена, по какому принципу работает и какие у нее чаще всего возникают неисправности.

Что такое катушка зажигания и замем она нужна

Чтобы заряд, поступивший на свечу зажигания, пробил расстояние между двумя электродами и сгенерировал искру, нужно очень высокое напряжение. 12 Вольт, которые производит аккумулятор, для этого недостаточно. Нужны куда более высокие показатели – от 10 до 50 кВ. Соответственно, требуется специальный прибор, который увеличил бы напряжение до минимально необходимых значений. Его называют умножителем (или преобразователем). Функции такого прибора и выполняет катушка зажигания. Она обеспечивает повышение напряжение и своевременное образование искры. Это и есть основное назначение детали. По сути, от работы катушки зажигания зависит, удастся завести двигатель автомобиля или нет.

В зависимости от того, используется ли это устройство в автомобильном моторе, он может относится к одному из 2 типов:

катушечный;
трамблерный.

Отметим, что при желании можно заменить трамблер на катушку, которая не требует его наличия. Однако это довольно сложная процедура, поэтому ее целесообразность стоит под вопросом.

Устройство катушки зажигания

Рассмотрим устройство детали на примере общей катушки.

Если взглянуть на фото детали в разрезе, то она будет выглядеть как бобина с намотанной на нее медной проволокой в изоляции. Подобное изображение можно найти в Википедии.

Принцип работы катушки зажигания

Устройство фактически представляет собой индукционную катушку Румкорфа и работает как высоковольтный преобразователь. Впервые ее изобрел немецкий механик Генрих Румкорф. Принцип, заложенный в основу ее функционирования – электромагнитная индукция.

Устройство работает следующим образом.

На первичную обмотку поступает электрический ток низкого напряжения (в нашем случае – 12 В).
За счет электромагнитного поля, возникающего в первой обмотке, а также постоянного магнитного поля сердечника во второй обмотке генерируется электрический ток. Поскольку вторичная обмотка имеет несколько тысяч витков, напряжение этого тока составляет несколько десятков тысяч вольт.
Сгенерированной вторичной обмоткой напряжение подается на свечи зажигания, где генерируется искра, которая воспламеняет топливную смесь.

Виды катушек

Общая (или классическая). Наиболее старая разновидность детали. Катушка с двумя обмотками и одним сердечникам, которая подает один высоковольтный разряд на каждый цилиндр по очереди. Очередность подачи тока определяет трамблер.
Сдвоенная (или двухвыводная). Устройство аналогично общей, но каждая обмотка имеет по 2 вывода. Каждый из них параллельно подсоединен к 2 цилиндром. При этом когда на одном из 2 подключенных к выводу цилиндров поршень отходит назад и искра не нужна, свеча отработает вхолостую. При такой схеме подключения отпадает необходимость в трамблере, поэтому при использовании этой разновидности катушки он отсутствует. Поскольку общая конструкция проще, ее надежность гораздо выше.
Четырехвыводная. Конструкция аналогична сдвоенной. Однако вместо 2 выводов здесь 4. Каждый из них отвечает за свой цилиндр, передавая на свечу ток по высоковольтному кабелю. Подобная схема использовалась на автомобилях ВАЗ 10-й серии.
Индивидуальная (или свечная). В народе ее называют «на свече». Представляет собой уменьшенный вариант катушки, который надевается непосредственно на головку свечи. Таким образом, каждая свеча имеет собственную катушку, каждая катушка отвечает за собственную свечу. Высоковольтный ток на каждый цилиндр подается индивидуально. Так как искра не срабатывает вхолостую, срок работы свечей в данном случае выше. А поскольку цепь между катушкой и свечой теперь не содержит не только трамблер, но и высоковольтный провод, общая конструкция надежнее. Кроме того, она отличается стабильной работой. Когда на какую катушку нужно подать ток с бортовой сети, определяется электронным блоком управления. Чаще всего такая схема используется на машинах иностранного производства.

Как подключить катушку зажигания

Подключение катушки зависит от ее разновидности.

Если речь идет об общей, то 2 входные клеммы подключают к бортовой электросети, а выходную высоковольтную – к кабелю, который идет к трамблеру.
Клеммы сдвоенной подсоединяют к бортовой электросети, а высоковольтный выход – к кабелю, который идет к свечам.

Индивидуальную подключают непосредственно к свече. Устройство имеет пластиковый кожух, который на нее надевается. Внутри кожуха находится высоковольтный контакт.

Срок службы

Четко определенного срока службы деталь не имеет. В теории она может работать неограниченное количество времени. На практике через несколько лет она выходит из строя. Это обусловлено тем, что во время преобразования низковольтного тока в высоковольтный обмотка нагревается. Это может вызвать одно из двух последствий:

перегорание изоляции, которое приводит к уменьшению сопротивления обмотки;
перегорание самой обмотки, результат которого полная поломка детали.

Как проверить катушку

Прибор можно проверить тремя различными способами:

визуально осмотрев;
замерив сопротивление на контактах обмоток;
путем поочередного отсоединения клемм при запущенном моторе.

Первый метод самый простой . Отсоединяем деталь и визуально ее осматриваем. Корпус должен быть целым, не иметь нагара, оплавления. Не будет лишним понюхать прибор – от него не должно пахнуть гарью. Неплохо сравнить исправную деталь с той, на которую пало подозрение в поломке.

Второй способ подразумевает измерение мультиметром сопротивления обеих обмоток. Он является самым надежным, поскольку предоставляет водителю точные параметры обмотки катушек. Для проверки первой щупы прибора помещают на входные клеммы. Сколько должен составлять результат замеров? Показания должны находиться в диапазоне от 0,4 до 2 Ом. Для измерения сопротивления вторичной один щуп подсоединяют к контакту, второй – к пружине, которая идет непосредственно к обмотке. Результат будет отличаться у разных моделей детали. Обычно он находится в диапазон от 6 до 20 кОм. Если замеры показали меньше, это повод для беспокойства.

Третий способ подойдет только для индивидуальных или четырехвыводных катушек потребует выполнить следующие действия:

завести двигатель;
поочередно отсоединить провода от катушек;
наблюдать за изменениями в работе цилиндра.

Если при очередном отсоединении никаких изменений не произошло, деталь, от которой отключили провод, неисправна. Работу цилиндра проверяют в первую очередь на слух. При незначительных отклонениях напряжения, которое подается на свечи, почувствовать разницу зачастую достаточно сложно. Поэтому такой метод никак нельзя назвать точным.

Признаки неисправности

Неисправная деталь приводит к появлению следующих «симптомов»:

нестабильность в работе мотора (иногда может проявляться только на определенных оборотах);
перегрев детали;
обратный выхлоп;
резкое увеличение расхода ГСМ во время передвижения на транспортном средстве;
пропуски зажигания при включении двигателя, которые сопровождаются характерным «кашлем» при попутках запустить мотор;
самопроизвольная остановка мотора;
рывки во время езды;
нестабильная работа на холостом ходу;
проблемы с запуском мотора;
существенное падение мощности при резком нажатии на акселератор.

Иногда при поломке на приборной панели машины может загореться лампочка Check Engine.

Катушка выполняет главную функцию в системе зажигания, которая обеспечивает искрообразование свечей и стабильную работу двигателя. Поэтому в случае малейшей неисправности нужно срочно устранить проблему.

Правильная работа системы зажигания в автомобиле очень важна. Оригинальная катушка зажигания Короллы E120 выступает трансформатором напряжения. При выходе из строя какого-либо элемента системы, необходима полная диагностика всех узлов. Процедура несложная, ее можно выполнить своими руками.

Система зажигания Тойоты Короллы

Королла оборудована двумя типами систем зажигания: с внешним и внутренним электронным блоком.

Система зажигания Тойоты Короллы. Источник фото: http://fielder-toyota.ru/electrician3.html

Отличаются они расположением коммутатора.

Как работает система зажигания Toyota Corolla

Устройство системы зажигания японского автомобиля Toyota Corolla E100 с 1996 по 1997 гг выпуска:

замок зажигания;
аккумуляторная батарея;
датчик-распределитель;
трансформатор;
датчик положения коленвала;
модуль зажигания;
модуль управления двигателем;
цепь низковольтных проводов;
высоковольтные провода;
свечи.

Отличия систем зажигания у разных моделей Тойоты

С 1998 по 2000 год на Тойоту установлено зажигание без распределителя, которое состоит из датчика распредвала, датчика коленвала, двух катушек на 4 цилиндра и модуля ЕСМ.

Датчики дают сигнал на модуль ЕСМ, затем напряжение идет на преобразователь. На каждые 2 цилиндра используется одна катушка (1-4, 2-3) с высоковольтными проводами.

С одной катушки идут 2 провода на 2 свечи. Искра производится в обоих цилиндрах, но только в одном из них происходит цикл сжатия.

Катушка зажигания для Короллы. Источник фото: https://motorland.by/auto-parts/toyota/corolla/verso-2002-2004/

На модели 2001-2002 годов устанавливалась система зажигания DIS, которая состоит из датчиков распредвала и коленвала и свечей. На последний элемент устанавливается катушка и модуль, объединенные между собой.

Все модели 2002 года с кузовом универсал на базе Короллы получили название Toyota Fielder. Первое поколение Филдер оснащалось левым рулем.

Слабые места катушек зажигания Тойоты Короллы

Катушка зажигания Тойоты Короллы Е150, Toyota Verso, как и на Е120, легкоуязвимая и «капризная» часть. Часто деталь выходит из строя из-за пробоя изоляции, перегрева и перегорания обмотки. Повреждение катушки сильно отражается на системе зажигания и моторе:

двигатель запускается с трудом или перестает заводится вовсе;
силовой агрегат работает неустойчиво: троит и глохнет;
не выставленное зажигание приводит к детонации, что ускорит износ двигателя или приведет к поломке.

Как определить неисправность катушки зажигания Toyota Corolla

Если Toyota Corolla 2008 выдает ошибку, необходимо проверить двигатель, узел зажигания и катушку.

Катушка зажигания под капотом. Источник фото: https://www.drive2.ru/l/464584070861422613/

Чтобы узнать, какой из элементов вышел из строя, нужно:

произвести осмотр на наличие трещин;
запустить мотор и по очереди отключать штекера от катушек: если происходят изменения в работе двигателя – это говорит об исправности детали, если же силовой агрегат работает без изменений – значит этот преобразователь напряжения испорчен.
снять наконечник со свечи зажигания, вставить в него запасную новую свечу, корпус элемента прижать резьбой к блоку двигателя и завести мотор на короткое время, чтобы проверить искрообразование.

Бывают случаи, когда при выходе из строя модуля зажигания, не высвечивается ошибка Check engine.

Проверка катушек зажигания мультиметром на Тойоте Королле

Проверка катушек зажигания с помощью мультиметра на автомобиле Тойота Королла и Версо осуществляется таким способом:

Необходимо отсоединить колодки и провода с высоким напряжением.
Зачистить выход для хорошего контакта.
Подсоединить прибор к контактам + и – , а также контактам первичной обмотки. Результат должен быть – 0.4-20 Ом. Нулевое сопротивление говорит о коротком замыкании, высокое же указывает на возможный обрыв цепи.
Затем проверяем вторичную обмотку: черный провод подсоединяем к выходу преобразователя, красный – на плюс. Показатели должны быть в пределах 6-15 кОм. На всех 4 трансформаторах сопротивление должно быть одинаковым. Несоответствие значение будет указывать на обрыв в проводке.

На некоторых станциях технического обслуживания установлены специальные стенды для проверки узла.

Причины выхода из строя катушки

Причинами выхода из строя узла зажигания могут быть следующие факторы:

Перегрев силового агрегата. При нагреве узла выше 150 градусов произойдет перегорание обмотки.
Если при заглушенном двигателе с включенным зажиганием, источник питания будет передавать напряжение 12 В на катушку, произойдет перегрев и перегорание обмотки.
Повреждение проводки.
При износе свечей или бронепроводов, несмотря на ограничитель сопротивления, может произойти пробой изоляции. Ток нагрузки увеличится и перегреет бобину.
Окись на контактах. Некачественные материалы, постоянная влажность, химические растворы с дорог, температурные колебания или же просто плохой контакт приводят к окислению бронепроводов.
Вибрация силовой установки может привести к обрыву контактов.
Естественный износ детали. Срок службы трансформатора составляет от 60 до 80 тысяч км.

Ремонт системы зажигания Тойоты Короллы

Перед началом ремонта данного узла в первую очередь нужно убедиться, что именно эта деталь вышла из строя.

Можно ли отремонтировать катушку зажигания

Чаще всего причиной поломки является пробой высокого напряжения. Ремонт катушки Toyota Corolla можно выполнить самостоятельно.

Ремонт системы зажигания Тойоты Короллы. Источник фото: https://web-site1.ru

Поэтапная инструкция по выполнению работ:

в магазине радиодеталей подобрать термоусадочную трубку, диаметром 23-25 мм;
обезжирить деталь специальным средством;
подготовить 2 трубки одинаковой длины;
произвести монтаж 1 трубки на корпус катушки;
для надежной усадки нагреть деталь;
со 2 трубкой повторить те же действия для создания второго слоя.

Некоторые автолюбители устраняют проблему с помощью эпоксидной смолы по следующей схеме:

деталь необходимо полностью высушить;
приготовить емкость с хорошо нагретой эпоксидной смолой;
с помощью изоленты герметично спрятать группу контактов;
опустить катушку в емкость по силиконовый наконечник;
дать высохнуть, и можно устанавливать.

Эти универсальные способы решения проблемы в домашних условиях прослужат недолго, но на некоторое время продлят срок эксплуатации трансформатора.

Как поменять наконечники катушки зажигания Тойоты Короллы самому

При неустойчивой работе двигателя может потребоваться замена наконечников катушек зажигания Тойоты Короллы е150. Причиной выхода из строя резиновых элементов может быть попадание небольшого количества влаги или скапливаемого конденсата. После высыхания наконечники дубеют, трескаются и приходят в негодность.

Замена наконечников катушек зажигания. Источник фото: https://www.drive2.ru/l/10290065/

Для замены необходимо:

с помощью ключа на 10 открутить две гайки и вытащить две пластиковые клипсы;
отсоединить 4 высоковольтных провода от трансформаторов;
ключом на 10 открутить от блока цилиндров каждый элемент;
демонтировать катушки в сборе;
ветошью протереть посадочные места наконечников;
смазать каждый резиновый элемент тефлоновой смазкой;
установить наконечники на катушку.

Сколько стоит замена катушки зажигания в автосервисе

Если трансформаторная катушка перегорела, то ремонту она не подлежит, и ее нужно менять. Опытный механик на станции технического обслуживания быстро выполнит замену. За работу придется заплатить около 500 рублей.

Имея минимальный набор инструментов, можно заменить деталь самостоятельно.

Что выбрать: оригинал или аналог

На автомобиль Тойота Королла можно устанавливать не только оригинальные японские катушки, но и аналоги.

Катушка зажигания Toyota 90919-02258. Источник фото: https://claz.org/classifieds?q=ignition+coil

Деталь для замены стоит подбирать по VIN-коду, году выпуска, типу кузова. Лучше обратиться за помощью к продавцу.
Необходимо учитывать совместимость трансформатора с объемом силового агрегата, так как большой объем двигателя требует большего напряжения.

Выбор трансформаторов огромен, за приемлемую цену можно подобрать качественную деталь. Фото оригинальных элементов и их аналогов доступны в Сети.

Стоимость катушки зажигания для Toyota Corolla

В продаже можно найти оригинальные катушки известных производителей, в том числе и б\у, служащие долгий срок. К ним относятся:

Toyota 90919-02258 – стоимость: 6650 рублей;
Toyota Denso Dic 01-01 – цена: 4400 рублей.

Можно подобрать аналоги, которые тоже прослужат долго, но качество производитель не гарантирует.

Delphi gn10341- 12B 1 – цена:1860 рублей;
Masuma MIC112 – стоимость: 2000 рублей;
NGK 48 395 – цена: 1900 рублей;
NGK U5145 – стоимость: 2150 рублей.

Среди китайских аналогов популярны Sailing tyl 91902258 – стоимость: 1180 рублей.

Отзывы автовладельцев

Роман, 43 года, Санкт-Петербург:

«При замене свечей на катушках зажигания и наконечниках обнаружил трещины. Катушки заводские, прошли 200000 км. Друзья посоветовали поставить трансформаторы NGK 48 395. После замены прошел 50000 км, проблем не было. Рекомендую».

Евгений, 30 лет. Ростов:

«На днях ехал с работы, затроил двигатель и загорелся Check: ошибка Р0351 (катушка зажигания). Сделал диагностику – оказалось, сгорела катушка. Заехал в магазин, купил трансформатор Masuma MIC-112. После установки детали проехал 23000 км. Пока все работает, рекомендую».

Катушка считается основной деталью системы зажигания, при ее неработоспособности пуск мотора машины невозможен. Это связано с тем, что принцип работы катушки зажигания позволяет произвести появление искры, необходимой для запуска силового агрегата.

Назначение катушки зажигания в автомобиле

Такое устройство предназначено для накапливания энергии и выработки напряжения. Оно требуется для появления разряда, подающегося на электрод свечки. Наличие искры способствует эффективному запуску силового агрегата. Основная опция устройства основана на работе закона индукции. Ток, поставляемый АКБ, в нужный момент зажигания перестает подаваться на устройство.

Конструктивные особенности КЗ

КЗ для машины устроена следующим образом:

Изоляторный элемент. Применяется в качестве изоляционной детали.
Корпус устройства. В него заключены остальные компоненты КЗ. Обычно выполняется из металла, может производиться из высокопрочного пластика.
Изоляционная бумага.
Первичная обмотка. Независимо от типа системы, эта деталь состоит из основного проводника. Кабель должен быть заизолирован. В зависимости от модели КЗ он может насчитывать от 100 о 150 витков. Первичная обмотка оборудуется выходами, каждый из которых рассчитан на 12 вольт.
Вторичная обмотка. Ее монтаж обычно выполняется снаружи устройства, а количество витков в детали может состоять от 15 до 30 тысяч. Подобные механизмы устанавливаются в модули зажигания, двухвыводные, а также сдвоенные катушки, их наличие могут включать в себя индивидуальные системы. Внутри вторичного элемента формируется напряжение, составляющее около 35 тысяч вольт, оно в дальнейшем подается на свечи. Для качественной изоляции контактных элементов в КЗ используются наконечники.
Клеммный контакт первичной детали. Он может обозначаться на КЗ символом К.
Контактный болт. Применяется для фиксации устройства и передачи контакта.
Центральный выход, по которому передается высоковольтное напряжение. Оно подается на свечи.
Защитная крышка устройства.
Клеммный элемент питания. Предназначается для подключения катушки к бортовой сети.
Контактная пружинка устройства.
Скоба.
Внешний кабель для подключения устройства.
Сердечник. Конструкция элемента препятствует образованию вихревых токов.

Расположение катушки зажигания в автомобиле

Чтобы узнать, где находится КЗ в конкретном автомобиле, рекомендуем обратиться к сервисному руководству по эксплуатации. Обычно устройство располагается в моторном отсеке. Его можно увидеть на крыле либо на разделительной перегородке, которая отделяет салон машины от моторного отсека. В некоторых случаях устройство может находиться непосредственно на силовом агрегате.

Принцип действия катушки зажигания

В целом принцип работы катушки зажигания можно разделить на четыре этапа:

Ток подается на первичное устройство трансформаторного узла и образует в нем магнитное поле.
В результате прекращения подачи тока поле образует ток высокого напряжения на вторичном устройстве.
От вторичного компонента напряжение подается на основную клемму узла.
С клеммного элемента напряжение поступает на распределительный узел. Оттуда оно подается на свечи, где происходит искровой разряд.

Ток, нарастающий в системе, встречает сопротивление самоиндукции, которое направлено встречно на напряжение АКБ. При замыкании контактных элементов по первичному устройству проходит ток и создает магнитное поле, пересекающее в том числе и вторичную обмотку. В результате в последней образуется ток высокого напряжения. В тот момент, когда происходит размыкание контактных элементов прерывательного устройства, в обеих обмотках появляется ЭДС самоиндукции. Чем величина вторичного напряжения выше, тем быстрее пропадает магнитный поток, образованный первичным устройства.

Принцип работы катушки зажигания в авто подробно представлено в видеоролике канала NGKNTK EMEA.

В результате увеличения силы тока на вторичном участке электроцепи напряжение резко снижается до так называемого напряжения дуги. Последняя величина остается неизменной до момента, пока запас энергии не упадет до минимального параметра. В среднем длительность батарейного зажигания в автомобилях составляет около 1,4 мс. Как правило, этого хватает для возгорания горючей смеси. Когда напряжение дуги из системы пропадает, остаточная энергия используется для поддержки затухающих колебаний тока и напряжения.

Длительность дугового заряда зависит от:

значения запасенной энергии;
соотношения топлива и воздуха в горючей смеси;
частоты, с которой вращается коленчатый вал двигателя;
степени сжатия и т. д.

Если частота вращения коленчатого вала ДВС возрастает, то время, при котором контактные элементы прерывательного устройства остаются замкнутыми, снижается. А первичный ток за этот промежуток не успевает увеличиться до максимального значения. Это приводит к уменьшению запаса энергии, которая собирается в магнитной системе КЗ, в результате чего падает вторичная величина напряжения.

Отрицательные характеристики систем, в которых используются механические контактные элементы, проявляются при слишком низких либо высоких обротах двигателя. Если частота вращения небольшая, то между контактными компонентами прерывательного узла появляется дуговой заряд, который забирает часть энергии. При слишком высоких оборотах падает параметр вторичного напряжения, что связано с вибрацией контактов прерывательного узла. В зависимости от типа КЗ может оснащаться добавочным резисторным элементом, такие устройства работают по другому принципу.

Канал Soldering подробно рассказал о проверке такой характеристики КЗ, как сопротивление, с использованием мультиметра.

При пусковом режиме, когда напряжение от АКБ снижается, резисторное устройство замыкается посредством дополнительных контактов, расположенных на тяговом реле. Для этого могут применяться контактные элементы дополнительного реле активации стартерного устройства. Это позволяет первичному механизму выработать напряжение, составляющее 7-8 вольт. При рабочем режиме функционирования силового агрегата параметр напряжения, необходимого для питания электрооборудования, составляет 12-14 вольт.

Для намотки добавочного резисторного устройства обычно применяется никелевая либо константовая проволока. Если используется первый вариант, то сопротивление считается вариаторным, поскольку оно изменяется в соответствии с величиной проходящего тока. При работе ДВС на повышенных оборотах величина первичного тока снижается, а параметр сопротивления падает.

Требования к современным катушкам зажигания

Требования, которые предъявляются ко всем современным КЗ:

Простота конструкции. Чем проще устроена КЗ, тем легче ее установить и обслужить в дальнейшем. При более простом устройстве потребитель сможет самостоятельно провести диагностику в случае появления неполадок.
Небольшие габариты и масса.
Высокий ресурс эксплуатации. Надежность устройства позволит обеспечить долгий срок службы.
Надежная защита от воздействия влажности и повышенных температур. Важно, чтобы конструкция катушки, а также материалы, которые применялись для ее производства, были устойчивы к повышенным температурам и влаге. Это позволит обеспечить эффективную работу КЗ при изменении погодных условий и воздействии агрессивной среды, характерной для моторного отсека. Пары, которые исходят от топлива и моторной жидкости, не должны нанести вред устройству и его корпусу. Если будет поврежден корпус конструкции, это приведет к ухудшению функционирования КЗ в целом.
Точность посадки устройства, а также устойчивость к появлению короткого замыкания. Конструкция КЗ должна быть выполнена так, чтобы ее размеров хватало для отвода тепла и обеспечения температурной стабильности.

Технические характеристики катушек зажигания

Основные характеристики устройств приведены в таблице.

Виды катушек зажигания автомобиля

Существует несколько разновидностей КЗ, использующихся в автомобилях. Каждый тип имеет свою схему и особенности.

Общая катушка зажигания

Такой тип устройств применяется в системах с распределительным устройством либо без него. Эта разновидность катушек является самой простой по устройству и наиболее распространенной.

Ранее общие катушки зажигания повсеместно устанавливались на все авто.