Двигун внутрішнього згоряння / Система запалювання

Система запалювання

Система запалювання - це система бензинового двигуна, яка створює електричну іскру в потрібний момент і запалює паливно-повітряну суміш у циліндрі. У технічній англомовній літературі її називають Ignition system.

Від справності системи запалювання залежить запуск двигуна, стабільний холостий хід, розгін, витрата пального, токсичність вихлопу і ресурс каталізатора. Якщо іскра слабка, запізнюється, пробиває на корпус або зникає в окремому циліндрі, двигун починає троїти, смикатися, втрачати тягу або показувати Check Engine.

У сучасному бензиновому двигуні система запалювання працює разом із блоком керування двигуном, датчиком положення колінчастого валу, датчиком положення розподільного валу, форсунками, датчиком масової витрати повітря, датчиком тиску у впускному колекторі, лямбда-зондами і паливною системою. Тому пропуски запалювання не завжди означають несправну свічку або котушку.

Основні деталі системи - свічка запалювання, або Spark Plug, котушка запалювання, або Ignition Coil, модуль запалювання, або Ignition module, а також кабелі запалювання, комплект, або Ignition Cable Kit, якщо конструкція двигуна використовує високовольтні дроти.

Головний принцип: систему запалювання не діагностують тільки заміною свічок навмання. Спочатку фіксують коди пропусків, умови появи симптомів, конкретний циліндр, стан свічки, котушки, високовольтних дротів, живлення, маси і пов'язаних систем.

Не ігноруйте миготіння Check Engine при пропусках запалювання.
Не міняйте всі деталі без визначення циліндра, де виникає пропуск.
Не ставте свічки іншого типу, калільного числа або зазору без перевірки каталогу.
Не від'єднуйте котушки на працюючому двигуні без правильної процедури.
Не перевіряйте іскру способом, який може пошкодити блок керування або котушку.
Не плутайте пропуски запалювання з підсмоктуванням, форсункою або низькою компресією.

Зміст

Призначення системи запалювання
Назви в каталогах і English-відповідники
Основні елементи системи
Як працює система запалювання
Типи систем запалювання
Свічки запалювання
Котушки запалювання
Високовольтні дроти і наконечники
Модуль запалювання
Керування і момент іскроутворення
Симптоми несправностей
Пропуски запалювання
Можливі коди помилок
З чим не слід плутати
Загальна діагностика
Перевірка свічок
Перевірка іскри
Перевірка котушок
Перевірка високовольтних дротів
Коли потрібна заміна деталей
Правильний підбір
Типові помилки ремонту
Профілактика
Товарні групи TESMA
Часті питання

Призначення системи запалювання

Система запалювання потрібна для контрольованого займання паливно-повітряної суміші у бензиновому двигуні. Вона має створити іскру достатньої сили, у потрібному циліндрі і в точно визначений момент.

Основні завдання системи:

створити високу напругу для пробою іскрового проміжку;
подати іскру у потрібний циліндр;
синхронізувати іскру з положенням колінчастого і розподільного валів;
забезпечити стабільний запуск холодного і гарячого двигуна;
підтримувати рівний холостий хід;
забезпечити розгін без ривків;
зменшити кількість пропусків запалювання;
захистити каталізатор від перегріву через незгоріле пальне;
працювати разом із паливною системою і системою впуску;
передавати блоку керування умови для діагностики несправностей.

Якщо система запалювання працює нестабільно, суміш у циліндрі може не згоріти повністю. Це впливає не тільки на комфорт, а й на ресурс двигуна, каталізатора, лямбда-зондів і вихлопної системи.

Назви в каталогах і English-відповідники

Для всієї системи використовують назву Ignition system. Для основних деталей у словнику TESMA застосовуються такі English-відповідники:

Spark Plug - свічка запалювання;
Ignition Coil - котушка запалювання;
Ignition module - модуль запалювання;
Ignition Cable Kit - комплект кабелів запалювання;
Plug, spark plug - наконечник свічки запалювання;
Protective Cap, spark plug - захисний ковпачок свічки запалювання.

У каталогах також можуть траплятися назви ignition coil pack, coil-on-plug, ignition lead, spark plug wire, distributor cap, ignition control module. Для підбору важливо не змішувати загальну назву системи з конкретною деталлю.

Основні елементи системи

Конструкція залежить від покоління двигуна, але базова логіка однакова: низька напруга бортової мережі перетворюється у високу напругу, яка створює іскру на електродах свічки.

До системи можуть входити:

свічки запалювання;
індивідуальні котушки запалювання;
загальна котушка або блок котушок;
модуль запалювання;
високовольтні дроти;
наконечники свічок;
кришка і бігунок розподільника на старих системах;
проводка низьковольтного керування;
запобіжники і реле;
блок керування двигуном;
датчик колінчастого валу;
датчик розподільного валу;
маси двигуна і кузова.

Як працює система запалювання

Блок керування отримує дані про положення колінчастого і розподільного валів.
Система визначає, який циліндр наближається до робочого такту.
Блок керування задає момент запалювання.
Котушка накопичує енергію у магнітному полі.
У потрібний момент струм первинної обмотки переривається.
У вторинній обмотці виникає висока напруга.
Напруга проходить до свічки запалювання.
Між електродами свічки виникає іскра.
Суміш у циліндрі запалюється.
Блок керування контролює рівномірність роботи за датчиками і лічильниками пропусків.

Якщо на будь-якому етапі є проблема, іскра може бути слабкою, нестабільною або відсутньою. Причина може бути у свічці, котушці, проводі, модулі, роз'ємі, живленні, масі або сигналі керування.

Типи систем запалювання

Контактна і розподільникова система

Старі системи використовують механічний розподільник, кришку, бігунок і високовольтні дроти.

чутлива до вологи;
має механічний знос контактів і кришки;
потребує перевірки бігунка і кришки розподільника;
часто дає пробої по високій напрузі;
вимагає точного регулювання.

Безрозподільникова система

У такій системі розподільника немає, а іскрою керує електроніка через котушки і модуль.

менше механічних деталей;
краще керування моментом запалювання;
може використовувати блок котушок;
часто має високовольтні дроти;
потребує перевірки котушки, модуля і проводки.

Індивідуальні котушки на свічках

Сучасна система coil-on-plug ставить окрему котушку безпосередньо на кожну свічку.

немає довгих високовольтних дротів;
кожний циліндр має власну котушку;
легше локалізувати пропуск по циліндру;
котушки працюють у зоні високої температури;
важливий стан роз'єма і гумового наконечника.

Свічки запалювання

Свічка запалювання, або Spark Plug, створює іскру безпосередньо у камері згоряння. Вона працює при високій температурі, тиску, вібрації і контакті з продуктами згоряння.

Для свічки важливі:

правильний тип різьби;
довжина різьбової частини;
калільне число;
тип електрода;
зазор між електродами;
момент затягування;
сумісність із котушкою і блоком керування;
відповідність газовому обладнанню, якщо воно встановлене;
якість ущільнення;
відсутність тріщин ізолятора.

Зношена або неправильно підібрана свічка може викликати пропуски під навантаженням, ривки, складний запуск, підвищену витрату пального і пошкодження котушки.

Котушки запалювання

Котушка запалювання, або Ignition Coil, підвищує напругу до рівня, достатнього для пробою іскрового проміжку. Саме котушка забезпечує енергію іскри.

Типові проблеми котушок:

пробій ізоляції на корпус;
перегрів;
тріщини корпусу;
внутрішній обрив;
міжвиткове замикання;
нестабільна робота після прогріву;
пропуски під навантаженням;
пошкодження від старої свічки з великим зазором;
окислення роз'єма;
погане живлення або маса.

Якщо пропуск переходить за котушкою при перестановці між циліндрами, це сильний аргумент на користь несправності саме котушки.

Високовольтні дроти і наконечники

На двигунах без індивідуальних котушок використовують високовольтні дроти. У словнику TESMA комплект таких кабелів позначається як Ignition Cable Kit.

Високовольтні дроти можуть мати такі проблеми:

старіння ізоляції;
пробій у вологу погоду;
підвищений опір;
пошкодження наконечника;
поганий контакт зі свічкою;
поганий контакт із котушкою або розподільником;
переплутаний порядок підключення;
пошкодження після зняття за провід, а не за наконечник;
контакт із гарячими деталями;
перетирання об кронштейн або кришку двигуна.

Модуль запалювання

Модуль запалювання, або Ignition module, керує роботою котушок або є частиною вузла запалювання. На частині автомобілів він окремий, на інших інтегрований у блок котушок або в електроніку керування двигуном.

Симптоми несправності модуля можуть нагадувати несправність котушки або проводки:

немає іскри в одному або кількох циліндрах;
двигун не запускається;
двигун глохне після прогріву;
пропуски з'являються групами циліндрів;
помилки керування первинним ланцюгом котушки;
нестабільність залежить від температури;
після охолодження робота тимчасово відновлюється.

Керування і момент іскроутворення

Момент запалювання визначається блоком керування двигуном. Він враховує оберти, навантаження, температуру, детонацію, положення дроселя, тиск у впускному колекторі і склад суміші.

На момент іскроутворення впливають:

положення колінчастого валу;
положення розподільного валу;
температура охолоджувальної рідини;
температура впускного повітря;
навантаження двигуна;
наявність детонації;
склад паливної суміші;
режим запуску;
робота EGR;
стан каталізатора і лямбда-зондів.

Тому проблема, яка виглядає як «погана іскра», іноді є наслідком неправильного сигналу датчика колінчастого валу, датчика розподільного валу або помилки синхронізації.

Симптоми несправностей

двигун троїть;
Check Engine;
миготить Check Engine;
двигун смикається при розгоні;
провали під навантаженням;
нестабільний холостий хід;
важкий холодний запуск;
важкий запуск після дощу або мийки;
запах бензину з вихлопу;
підвищена витрата пального;
втрата тяги;
хлопки у впуск або вихлоп;
двигун глохне після запуску;
каталізатор перегрівається;
помилки P0300-P0304 або P0350-P0354.

Пропуски запалювання

Пропуск запалювання означає, що у конкретному циклі суміш у циліндрі не згоріла правильно. Причина може бути електрична, паливна, повітряна або механічна.

Електричні причини:

зношена свічка;
неправильний зазор свічки;
пробій котушки;
пошкоджений високовольтний дріт;
несправний модуль запалювання;
поганий контакт у роз'ємі;
пошкоджена проводка керування;
погана маса двигуна.

Неелектричні причини:

підсмоктування повітря у впуску;
забруднена форсунка;
низький тиск пального;
низька компресія;
проблема клапана;
зміщені фази газорозподілу;
несправний EGR;
перегрів або механічне пошкодження циліндра.

Можливі коди помилок

P0300 - випадкові або множинні пропуски запалювання;
P0301 - пропуск у першому циліндрі;
P0302 - пропуск у другому циліндрі;
P0303 - пропуск у третьому циліндрі;
P0304 - пропуск у четвертому циліндрі;
P0305-P0312 - пропуски у відповідних циліндрах на багатоканальних двигунах;
P0316 - пропуски при запуску;
P0350 - несправність первинного або вторинного ланцюга котушки;
P0351-P0358 - помилки ланцюгів окремих котушок;
P0325-P0328 - коди датчика детонації, які можуть впливати на кут запалювання;
виробничі коди по котушці, модулю, синхронізації або пропусках.

Код P0301 не доводить, що потрібно міняти тільки свічку першого циліндра. Він показує циліндр, де зафіксовано наслідок. Причина може бути у свічці, котушці, форсунці, компресії, підсмоктуванні або проводці.

З чим не слід плутати

несправність форсунки;
низький тиск пального;
підсмоктування повітря у впуску;
негерметичну прокладку впускного колектора;
несправний MAF або MAP;
несправний клапан EGR;
низьку компресію;
проблеми клапанного механізму;
зміщені фази ГРМ;
забитий каталізатор;
погані маси двигуна;
помилки після неякісного ремонту.

Загальна діагностика

Зчитати коди несправностей і стоп-кадри.
Визначити, чи пропуски випадкові або прив'язані до конкретного циліндра.
Переглянути лічильники пропусків у реальному часі.
Зафіксувати умови появи: холодний запуск, прогрів, волога, холостий хід, розгін, навантаження.
Оглянути свічки запалювання.
Перевірити котушки або високовольтні дроти.
За потреби переставити котушку між циліндрами і перевірити, чи «переїде» пропуск.
Перевірити живлення, масу і сигнальний ланцюг котушки.
Перевірити паливну систему, якщо електрична частина справна.
Перевірити впуск на підсмоктування.
Перевірити компресію або відносну компресію, якщо причина не знайдена.
Після ремонту виконати контрольну поїздку і повторне зчитування кодів.

Перевірка свічок

Свічка показує багато про роботу циліндра. Її оглядають до заміни, а не викидають без аналізу.

Перевіряють:

знос центрального і бокового електродів;
зазор;
тріщини ізолятора;
сліди пробою по ізолятору;
масляний наліт;
чорний сухий нагар;
білий перегрітий ізолятор;
сліди пального;
відповідність каталогу;
момент затягування і стан різьби.

Різний вигляд свічок по циліндрах допомагає відрізнити електричну проблему від паливної або механічної.

Перевірка іскри

Перевірку іскри виконують безпечним способом, який не створює ризику для котушки, блока керування і людини.

використовують відповідний тестер іскри;
не тримають високовольтний провід рукою;
не створюють неконтрольований пробій на корпус;
не залишають котушку без навантаження, якщо це заборонено;
перевіряють іскру в умовах, де з'являється симптом;
після перевірки оглядають помилки і лічильники пропусків.

Пов'язана сторінка: «Перевірка іскри».

Перевірка котушок

Котушку перевіряють за симптомами, кодами, лічильниками пропусків і електричними параметрами.

огляд корпусу на тріщини;
перевірка гумового наконечника;
огляд роз'єма;
перевірка живлення;
перевірка маси;
перевірка керуючого сигналу;
перестановка котушки між циліндрами;
перевірка роботи під навантаженням;
перевірка після прогріву;
оцінка впливу старої свічки на ресурс котушки.

Перевірка високовольтних дротів

Високовольтні дроти особливо чутливі до вологи і старіння. На старих автомобілях це одна з частих причин нічних або дощових пропусків.

оглянути ізоляцію;
перевірити наконечники;
перевірити порядок підключення;
оцінити опір дротів за регламентом;
перевірити пробій у темряві лише безпечним способом;
перевірити реакцію на вологість;
оцінити кріплення дротів у штатних тримачах;
переконатися, що дроти не торкаються випуску.

Коли потрібна заміна деталей

свічки мають знос або не відповідають регламенту;
зазор свічки вийшов за норму;
ізолятор свічки тріснув;
котушка має пробій або підтверджений неправильний сигнал;
пропуск переходить за котушкою на інший циліндр;
високовольтний дріт має пробій або підвищений опір;
модуль запалювання не керує однією або кількома котушками;
роз'єм пошкоджений і не забезпечує контакт;
проводка має обрив або коротке замикання;
після перевірки неелектричні причини виключені.

Правильний підбір

Деталі системи запалювання підбирають за VIN-кодом, OEM-номером, кодом двигуна і конструкцією конкретного автомобіля.

Для свічок важливо:

тип різьби;
довжина різьби;
калільне число;
зазор;
матеріал електродів;
рекомендований момент затягування;
відповідність бензину, газу або турбонаддуву.

Для котушок і модулів важливо:

OEM-номер;
тип роз'єма;
кількість контактів;
форма корпусу;
довжина наконечника;
тип керування;
сумісність із блоком керування;
English-відповідник у каталозі - Ignition Coil або Ignition module.

Типові помилки ремонту

замінити свічки без аналізу старих;
поставити свічки з неправильним зазором;
перетягнути свічку у головці блока;
недотягнути свічку і отримати перегрів посадки;
міняти котушки без перевірки циліндра пропуску;
не перевірити форсунку і компресію;
переплутати високовольтні дроти;
тягнути дріт за кабель, а не за наконечник;
не перевірити живлення котушки;
ігнорувати воду в роз'ємах після мийки;
стерти помилки без стоп-кадрів;
продовжувати рух із миготливим Check Engine.

Профілактика

міняти свічки за регламентом;
підбирати свічки за VIN і OEM;
не збільшувати зазор «для кращої іскри» без технічної підстави;
стежити за герметичністю колодязів свічок;
усувати підтікання оливи у свічкові колодязі;
захищати роз'єми від води;
перевіряти високовольтні дроти на старих системах;
не встановлювати дешеві невідповідні котушки;
після пропусків перевіряти стан каталізатора;
не відкладати діагностику при повторних P0300-P0304.

Товарні групи TESMA

Система запалювання

Суміжні системи

Деталі системи запалювання підбирають за VIN-кодом, OEM-номером, кодом двигуна, типом системи, кількістю циліндрів, типом котушок, типом свічок, наявністю високовольтних дротів і English-відповідниками Spark Plug, Ignition Coil, Ignition module, Ignition Cable Kit.

Часті питання

Що таке система запалювання?

Це система бензинового двигуна, яка створює іскру для займання паливно-повітряної суміші. Англійською її називають Ignition system.

Які основні деталі системи?

Свічки запалювання, котушки, модуль запалювання, високовольтні дроти, наконечники, проводка керування і блок керування двигуном.

Що означає Spark Plug?

Spark Plug - це свічка запалювання.

Що означає Ignition Coil?

Ignition Coil - це котушка запалювання.

Чому двигун троїть?

Причиною можуть бути свічка, котушка, високовольтний дріт, модуль, форсунка, підсмоктування повітря, низька компресія або інша несправність.

Чи можна їздити з пропусками запалювання?

Небажано. Якщо Check Engine миготить, рух може пошкодити каталізатор через незгоріле пальне.

Чи потрібно міняти всі котушки одразу?

Не завжди. Спочатку потрібно підтвердити несправну котушку. Але при великому пробігу і однаковому віці деталей іноді доцільна заміна комплектом.

Чому після заміни свічок пропуски залишились?

Можлива несправна котушка, форсунка, підсмоктування, компресія, проводка, неправильний зазор або невідповідні свічки.

Чому пропуски з'являються після дощу?

Часто причина у пробої високовольтних дротів, тріщинах котушок, вологи у роз'ємах або старій кришці розподільника.

Як правильно підібрати деталі системи запалювання?

За VIN-кодом, OEM-номером, кодом двигуна, типом системи, конструкцією котушки, параметрами свічок і каталоговими назвами Spark Plug, Ignition Coil, Ignition module, Ignition Cable Kit.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Система запалювання - ключова система бензинового двигуна, яка створює іскру в потрібний момент. Її технічний English-відповідник - Ignition system, а основні деталі у каталогах позначаються як Spark Plug, Ignition Coil, Ignition module і Ignition Cable Kit.

Несправності системи запалювання можуть викликати троїння, ривки, поганий запуск, нестабільний холостий хід, підвищену витрату пального, запах бензину, перегрів каталізатора і коди P0300-P0304 або P0350-P0354. Але пропуски запалювання не завжди мають електричну причину.

Правильна діагностика починається зі зчитування кодів, стоп-кадрів і лічильників пропусків. Потім перевіряють свічку, котушку, високовольтний дріт, модуль, роз'єми, живлення, маси, форсунку, компресію і підсмоктування повітря. Заміна деталей має бути наслідком перевірки, а не випадковим підбором.