Наиболее широко распространенные "жигулевские" провода имеют следующую конструкцию. Сердечник провода, в виде шнура из льняной пряжи, заключен в оболочку, изготовленную из пластмассы с максимальным добавлением феррита. Поверх этой оболочки намотан провод диаметром 0,11 мм из сплава никеля и железа по 30 витков на сантиметр. Снаружи провод имеет изолирующую оболочку из поливинилхлорида.
Высоковольтные провода должны быть чистыми, иначе снаружи может образоваться токопроводящий слой грязи, который будет уменьшать максимальное напряжение во вторичной цепи.
Главное в проводах - это величина распределенного по длине сопротивления и величина пробивного напряжения изоляции. В зависимости от величины распределенного сопротивления оболочка провода имеет различную окраску. "Красные" высоковольтные провода имеют распределенное сопротивление 2 кОм на метр длины (точнее 1,8-2,2 кОм) и пробивное напряжение 18 кВ. Для систем зажигания высокой энергии (ВАЗ-2108, -2109) применяют провода синего цвета (силиконовая изоляция) с распределенным сопротивлением 2,55 кОм (2,28-2,82 кОм) и пробивным напряжением до 30 кВ. Зарубежные высоковольтные провода, как правило, отличаются повышенным распределенным сопротивлением (более строгие требования к подавлению радиотелепомех у систем зажигания высокой энергии). Величина распределенного сопротивления может быть в пределах 9-25 кОм на метр, т.е. заметно больше наших "красных" и "синих" проводов.
Увеличение распределенного сопротивления вызывает уменьшение времени горения искры между электродами свечи до 20 %, а энергию высоковольтного импульса - до 50 %. Такое снижение может свести на нет все "запасы" в системе зажигания и запуск двигателя при неблагоприятных условиях может оказаться невозможным.
Большое значение имеет жесткость проводов. Чем провода более жесткие (особенно при низких температурах), тем быстрее ослабляются их контакты в соединениях.
При системах зажигания высокой энергии высоковольтные провода нельзя прокладывать в одном жгуте с другими проводами. При обычной системе так же лучше провод, соединяющий клемму 1 катушки и прерыватель, сняв резиновую шайбу, "разлучить" с высоковольтным проводом, идущим от катушки.
И последнее о проводах высокого напряжения. Если в темноте, открыв капот при работающем двигателе, вы обнаружили "северное сияние" - светящиеся высоковольтные провода, то их необходимо заменить. Если за высоковольтные провода иномарок можно свободно браться руками, то до наших проводов лучше не дотрагиваться. При обычной системе зажигания "дотрагивание" может вызвать просто неприятные ощущения, при системах зажигания высокой энергии искра может пробить кожу и велика вероятность получить травму.
Основная задача высоковольтных проводов системы зажигания бензиновых двигателей – передача импульса зажигания от катушки (катушек) или распределителя зажигания к свечам ДВС.
Наряду с этим высоковольтные провода выполняют следующие функции:
- обеспечение качественной изоляции высоковольтного импульса;
- минимизация радиопомех;
- защита от выхода из строя элементов системы зажигания.
При нарушении электрических параметров высоковольтного провода двигатель автомобиля начинает «троить», имеется большая потеря мощности автомобиля, возможен отказ системы запуска авто.
Такую неисправность необходимо немедленно устранять, так как она может привести к полному отказу системы зажигания, неисправности механических узлов автомобиля вследствие неравномерной работы двигателя.
Вероятные причины неисправности
Наиболее распространенная причина неисправности высоковольтных проводов – естественный износ и старение. Они располагаются в непосредственной близости к двигателю.
В процессе эксплуатации автомобиля, особенно в холодное время года, суточный перепад температур может составлять более 100 градусов Цельсия. Изоляционные свойства материала покрытия провода постепенно уменьшаются. Провод начинает растрескиваться, в него проникает влага, пары агрессивных жидкостей (антифриз, омывайка), масла, солевые растворы обработки дорожных покрытий.
Как только трещины достигают токоведущей жилы, высоковольтный сигнал может пробить на массу. Изоляционные свойства провода будут нарушены, импульс зажигания к свечам не дойдет.
Часто провода теряют токопроводящие свойства в результате механических воздействий. Это обычно имеет место в местах соединения токоведущего проводника с контактными разъемами свечей и катушек зажигания.
При монтаже ВВ проводов необходимо правильно их укладывать, обязательно прикреплять обжимные полиэфирвиниловые хомуты, избегать лишних механических усилий.
Провода могут выйти из строя в результате превышения максимального уровня высокого напряжения. Такая ситуация возможна в случае пробоя катушки по первичной обмотке.
Признаки неисправности, первичная диагностика
О возможной неисправности высоковольтных проводов водитель может судить по следующим факторам:
- затрудненный запуск двигателя, особенно в сырую погоду;
- «троение» двигателя, появляющееся на холодную, а также на холостом ходу и периодически во время движения;
- повышение уровня радиопомех в приемном и усилительном тракте автомагнитолы и звуковой усилительной аппаратуры;
- увеличенный расход топлива;
- изменение цвета, появление на них потемневших зон утечки и пробоя.
В большинстве случаев по внешнему виду невозможно определить, какой из них вышел из строя. Самый простой метод начальной диагностики – поочередное их отключение. Если при отключении конкретного высоковольтного провода двигатель работает без изменений, следовательно, есть достаточная вероятность отказа этого проводника.
Однако, производить отключение проводов во время работы двигателя следует предельно осторожно, используя высоковольтные средства защиты: диэлектрический коврик, изолирующие перчатки высокого напряжения. Обычные электроперчатки имеют напряжение пробоя 6,3 килоВольта, а импульс системы зажигания может превышать 20.000 Вольт.
Проверить высоковольтный провод можно и подключением на его выход заведомо исправной свечи, соединив ее металлическое основание с корпусом двигателя автомобиля. Отсутствие искры свечи при заведенном двигателе – признак неисправности провода.
Видео — как проверить ВВ провода зажигания:
Наличие пробоя в высоковольтном проводе легко определить в темное время суток, отключив осветительные приборы и заведя двигатель. В месте пробоя должно наблюдаться искрение.
Самый надежный способ предварительной проверки – подключение нового, исправного высоковольтного провода на место «подозреваемого». Для этого опытные автолюбители в своем мобильном ремкомплекте имеют запасной провод зажигания максимальной длины (чтобы подошел на любой цилиндр).
Какое должно быть сопротивление высоковольтных проводов зажигания
Для того, чтобы получить наиболее полные сведения об исправности либо неисправности высоковольтного провода применяют метод измерения его физических параметров.
Самый простой электроизмерительный инструмент, который должен находиться в багажнике любого автомобиля, — мультиметр. Простенький небольшой мультиметр китайского производства имеет размер чуть больше двух спичечных коробков, стоимость около 300 рублей.
В проводах высокого напряжения проверяют два основных параметра: сопротивление токоведущего проводника и сопротивление изоляции . Второй параметр измерить при помощи обычного мультиметра нельзя, для этого необходимо иметь дорогостоящий мегаомметр, так как сопротивление изоляции должно составлять несколько сотен мегаОм.
Сопротивление центрального проводника должно быть в пределах от нуля до нескольких килоОм. Это зависит от типа высоковольтных проводов и наличию ограничивающего сопротивления в системе зажигания.
Ограничивающие сопротивления начали применять, когда автомобили стали оснащать радиоприемными устройствами. Они значительно уменьшают уровень радиопомех. Кроме того, они имеют еще одну важную функцию зашиты катушки зажигания и схемы управления от пробоя в случае перегрузки по высоковольтной цепи. Это возможно, если свеча имеет закорачивающий нагар, а также при пробое высоковольтного провода на кузов автомобиля.
Во многих автомобилях ограничивающие сопротивления ставят в бегунок, в некоторых автомобилях свечи имеют ограничивающий резистор. Иногда резисторы вставляются в колпачки свечей. Но в большинстве авто применяется распределенное сопротивление внутри высоковольтных проводов.
Иначе говоря, токоведущая жила высоковольтного провода выполнена из проводника с высоким удельным сопротивлением:
- нихром, сплав никеля с хромом;
- хлопчатобумажные нити, пропитанные раствором сажи, сопротивлением около 20 кОм/метр;
- полимерный токопроводящий материал с сопротивлением около 15 кОм/метр;
- стекловолокно с напылением графита.
Иногда такой проводник имеет форму спирали, как в электроплитках.
Для проверки высоковольтных проводов мультиметр необходимо переключить в режим измерения сопротивления на предел 20 кОм. Далее подсоединить щупы прибора к противоположным выводам провода.
Измеряемое сопротивление не должно превышать сопротивление 20 килоОм (обычно эта величина находится в пределах от 500 до 3000 Ом). Для проводов зажигания с распределенным сопротивлением его величина зависит от длины высоковольтного кабеля.
В некоторых марках автомобилей, например DODGE, в качестве добавочного сопротивления используется варистор. Его проводимость меняется в зависимости от напряжения, проверить такой провод с помощью мультиметра нельзя.
Оперативный ремонт
Что делать, если провод свечи зажигания обломался или пробился вдалеке от населенных пунктов.
Во-первых, с помощью методов, изложенных в пункте 2, найти место повреждения, пробоя или обрыва. Затем с помощью ножа зачистить токопроводящие жилы с двух сторон от зоны повреждения.
Следующий этап – электрическое соединение при помощи любого проводника (провода), лучше медного. Его можно произвести обычной скруткой.
Наиболее сложно выполнить качественную изоляцию. Обычная изолента имеет напряжение пробоя от 2.000 до 6.000 Вольт. Необходимо же обеспечить изоляцию для напряжений до 40.000 Вольт.
Нетрудно посчитать, что при этом необходимо уложить, как минимум, восемь-десять слоев изоленты. И это, не учитывая проникновения влаги между слоями. Изолента должна быть качественной. Для повышения качества изоляции можно поместить место ремонта в пластмассовый короб.
Высоковольтные провода перед проведением ремонта следует тщательно очистить от грязи и масляных затеков.
Как правильно выбирать
При замене проводов высокого напряжения лучше приобретать провода зажигания полным комплектом. Для того, чтобы правильно выбрать комплект высоковольтных проводов, необходимо тщательно изучить инструкцию по эксплуатации автомобиля.
Для возрастных автомобилей с контактным зажиганием покупать провода с распределенным сопротивлением нежелательно, это может привести к затрудненному запуску двигателя.
Если автомобиль эксплуатируется в суровых климатических условиях, внимание следует обратить на провода с силиконовой изоляцией. Они не теряют эластичности даже при предельно низких температурах.
Оригинальные высоковольтные провода найти крайне сложно, поэтому автолюбитель обычно самостоятельно определяется с выбором определенной марки комплекта проводов.
Внимание следует обратить на следующие моменты:
- на высоковольтные провода есть международный стандарт ISO 3808 и отечественный ГОСТ 28827-90, желательно, чтобы ссылка на один из них имелась на упаковке;
- на упаковке должны быть , на которые возможна их установка, все сопроводительные надписи должны быть на русском языке, что свидетельствует о легитимности поставщика;
- следует обратить внимание на диапазон рабочих температур, не менее от минус 40 до плюс 200 градусов Цельсия;
- они не должны иметь никаких трещин, повреждений, изменений цвета окраски (это может свидетельствовать о длительном хранении);
- контрафактные высоковольтные провода обычно изготавливаются из качественного кабеля, а вот наконечники на свечи и распределитель зажигания делаются кустарным методом, следует обратить внимание на качество этих элементов.
Для того, чтобы провода зажигания прослужили долго, необходимо.
Требования
Одна из важнейших задач, стоящих перед производителями современных автомобилей, состоит в том, чтобы совместить повышение эффективности двигателя и снижение расхода топлива. Современная битва за экологию, выраженная во введении евростандартов, также оказала колоссальное влияние на развитие новых технологий в автомобиле, в том числе конструкции зажигания. Внедрение электронного управления зажиганием привело к увеличению мощности электрического импульса, что улучшает сгорание топлива и необходимо для контроля за выбросом СО 2 в выхлопных газах.
Применение новых подходов в производстве высоковольтных проводов обусловлено целым рядом требований. Высоковольтные провода должны сохранять рабочие характеристики в условиях увеличения средней температуры подкапотного пространства из-за установки все большего количества оборудования. С установкой турбин и каталитических нейтрализаторов эти показатели стали еще более значительными. Провода должны обладать безупречной влагонепроницаемостью, стойкостью к воздействию химических веществ (тормозная жидкость, электролит, масло, топливо, антифриз), обладать достаточной механической прочностью (для растяжения при снятии и вибрации во время работы), быть эластичными (для правильной укладки, исходя из геометрии двигателя).
Основной функцией высоковольтных проводов (ВВП) в системе зажигания является передача необходимого тока к свече зажигания с минимальными потерями. Однако параллельно с увеличением количества бортового электрооборудования во избежание помех при его работе стало необходимым учитывать также электромагнитную совместимость (ЭМС).
Сначала борьба с помехами велась в пользу радио- и телеаппаратуры. И закон, предусматривающий оснащение высоковольтных проводов механизмом подавления помех, был принят в Европе еще в 1957 г. Сегодня электромагнитные помехи - опасное явление: помехи могут вмешаться в работу блока управления подушками безопасности или ABS.
Электромагнитная совместимость (ЭМС) - параметр работы электрооборудования, который должен обеспечивать подавление электромагнитных помех - EMI (англ. - ElectroMagnetic Interference) и радиочастотных помех - RFI (англ. - Radio Frequency Interference). В системе зажигания при возникновении и передаче тока создаются электромагнитные поля. К моменту каждого отделения искры на средних электродах свечи зажигания интенсивность полей значительно повышается, в проводе возникают мощные пики напряжения. Это негативно влияет на работу радиоприемника, мобильного телефона и бортовой электроники. Для стабильной работы автомобильных электронных систем возникает необходимость удерживать интенсивность этих полей на безопасном уровне. ВВП снабжаются электрическими сопротивлениями, которые ограничивают пики напряжения при отрыве искры и при разряде катушки зажигания. Регулируется международным стандартом EHK 10.00-02.
Исходя из критериев ЭМС, нулевое сопротивление проводов больше не является идеальным, так как создает помехи для работы электрооборудования. ВВП рекомендуются для определенной системы зажигания с позиции мощности искрообразования, так как значительное увеличение сопротивления означает потери в силе разряда. Непредусмотренное чрезмерное сопротивление ВВП влечет за собой ухудшение сгорания и повышенное потребление топлива, позднее зажигание и «тупость» мотора. При неблагоприятных условиях двигатель может даже не завестись. Поэтому ВВП с высоким распределенным сопротивлением не рекомендуется использовать, например, для систем зажигания ВАЗ.
Европейские стандарты к производству высоковольтных проводов регулируются в ISO 3808 и ISO 6856 (для экранированных проводов). Также производственные стандарты описаны в спецификации J2031 Сообщества автомобильных инженеров (SAE). Требования европейских стандартов (переутверждены в 2002 г.) являются более прогрессивными, чем ГОСТ 14867-79, принятый еще в советские времена. Поэтому рассмотрим требования к ВВП на основах евронорм.
ВВП должны сохранять свои токопроводящие свойства в условиях агрессивной подкапотной среды (влияние паров топлива, ГСМ), а также озонирования и перепада температур. Высоковольтные провода подразделяются на шесть классов, в зависимости от предельных рабочих температур (табл. 1). Требования к минимальным значениям изначально рассчитываются, исходя из умеренного европейского климата. Стандартные испытания большинства европейских производителей подразумевают диапазон рабочих температур от -30 до +105/120°С. Считается, что пуск и работа двигателя при более низкой температуре являются пагубными для двигателя в целом. Так как условия российской эксплуатации нередко значительно более суровы, рекомендуются классы с подходящими характеристиками.
Таблица 1. Классы проводов по DIN-ISO 3808
|
Класс проводов |
||||||
|
Temp max, °C ±2 |
||||||
|
Temp min, °C ±3 |
Устройство проводов
Основными элементами высоковольтных проводов являются токопроводящая жила, защитные слои изоляции, контакты и защитные колпачки.
Тип проводов различают, исходя из материала, исполнения токопроводящей жилы (сердечника) и его сопротивления (табл. 2). Приведем более расширенную, нежели в прошлом номере, классификацию проводов в соответствии с международной практикой. Обычно выделяют четыре основных типа современных высоковольтных проводов: 1 - с медным сердечником, 2 - с другим металлическим сердечником, 3А и 3В - с неметаллическим сердечником и распределенным сопротивлением (А - низким, В - высоким), 4 - с неметаллическим сердечником и индуктивным реактивным сопротивлением.
Таблица 2. Типы проводов и сопротивление
|
Тип провода |
|||||
|
Проводник |
медный |
другие металлы, многожильный |
неметаллический с распределенным сопротивлением |
неметаллический с индуктивным реактивным сопротивлением |
|
|
Сопротивление |
от 3000 |
от 9000 Ω/м |
номинальное сопротивление ±20 % |
||
1, 2 - ВВП с медным сердечником (или из других металлов)
Как правило, многожильные. Были повсеместно распространены в системах зажигания «классического» образца. Применяются в качестве первичного оснащения во многих отечественных автомобилях. Для увеличения коррозионной стойкости медные провода зачастую обрабатывают оловом (путем лужения).
Медные провода имеют так называемое «нулевое» сопротивление (порядка 0,02 Ом/м), что обеспечивает передачу энергии практически без потерь. Однако для стабильной работы автомобильной электроники такие провода нуждаются в дополнительных помехоподавляющих резисторах, которые размещают в наконечниках. Сопротивление провода с резистором имеет величину от 1 до 6,5 кОм.
Нужен ли резистор в свечах, если он установлен в ВВП? В электронных системах зажигания мощность искры выше, чем общее сопротивление цепи от катушки до свечи. Поэтому сопротивление свечей не отразится на работе двигателя. В контактных системах зажигания помехи подавляются в ВВП и бегунке распределителя. Установка свечей с резистором отразится на работе двигателя в сложных условиях (пониженный заряд АКБ, подгоревшие контакты, пр.) и может привести к пробоям зажигания.
3А, 3В - ВВП с неметаллическим сердечником и распределенным сопротивлением
Благодаря распределенному сопротивлению по всей длине провода не требуют установки резисторов. Различают ВВП типа 3А - с малым распределенным сопротивлением, от 3 до 9 кОм/м (для отечественных автомобилей может быть и меньше 3 кОм), и типа 3В - с большим распределенным сопротивлением, от 9 до 40 кОм/м, для автомобилей с повышенными требованиями ЭМС.
Токопроводящая жила может изготавливаться из различных материалов: хлопчатобумажной пряжи, пропитанной сажевым раствором, различных полимерных материалов, стекловолокна с графитовой пропиткой. Пропитка применяется для улучшения токопроводимости. Для придания большей прочности на растяжение армируется углеродной или другой оплеткой.
4 - ВВП с неметаллическим сердечником и индуктивным реактивным сопротивлением
Сердечник изготовлен из стекловолокна, пропитанного графитом, льняной нити или кевлара (сверхпрочное синтетическое волокно). Поверх токопроводящей жилы находится проводящий слой из ферропласта (металлонаполненная электропроводящая пластмасса), вокруг которого намотана проволока из нержавеющей стали.
Так же как в катушке, здесь возникает индуктивное напряжение (электромагнетизм). В таких проводах при изменении тока образуется изменяющееся магнитное поле. Возникает явление самоиндукции, препятствующее изменению тока. Это явление обозначается как «реактивная энергия», а индуктивное сопротивление - как «реактанс». Сопротивление таких проводов колеблется в зависимости от частоты вращения двигателя. Один метр такого кабеля, как правило, имеет помехоподавляющий резистор от 1,8 до 2,2 кОм.
Неисправности: нарушение проводимости тока может происходить из-за обрыва сердечника или в местах плохого соединения контактов. Обрыв сердечника наступает вследствие механического повреждения или из-за потери эксплуатационных свойств. Работа системы зажигания с такой неисправностью может привести к пробою высоковольтной изоляции, а также к выходу из строя коммутатора.
Медная токопроводящая жила может быть подвержена окислению. Углеродная токопроводящая жила, исчерпав свой ресурс, выгорает внутри изоляции, продолжая проводить ток через пути наименьшего сопротивления - оплетку, пропитку или слой поверхностных загрязнений.
Диагностика: важно учитывать, что сопротивление провода возрастает с выработкой ресурса, старением, загрязнением силиконового проводника, окислением контактов или установкой слишком длинного провода. Увеличение сопротивления или повреждение провода одного из цилиндров влияет на искрообразование только этого цилиндра, неисправность центрального провода - отражается на всех цилиндрах.
Сопоставить значение сопротивления можно с помощью измерения мультиметра. Так же обнаруживается возможный обрыв сердечника. Для этого необходимо настроить его на 20 кОм. Допустимые значения проводов: медного - от 1 до 6,5 кОм, с распределенным сопротивлением - из-за разной длины проводов следует умножать на коэффициент. Отличия показателей от сопротивления, указанного на изоляции, должны быть небольшими.
Для проводов с обвивкой токопроводящей жилы этот способ некорректен, так как при работе на разных режимах двигателя величина их сопротивления меняется. Это обусловлено конструктивными особенностями.
Переход на другой тип проводов . При замене кабеля со свечным колпачком на резистивный провод без наконечника необходимо подобрать длину последнего таким образом, чтобы общее сопротивление осталось неизменным, - измерить данный параметр можно с помощью стандартного мультиметра. Есть и другой способ оценки сопротивления, правда точность его оставляет желать лучшего: если после замены проводов зажигания автомагнитола стала обеспечивать худшее качество звука, то почти наверняка сопротивления недостаточно и именно из-за этого возникают помехи.
Изоляция проводов
Изоляция препятствует утечкам тока и обеспечивает сохранность сердечника от механических повреждений, воздействия агрессивной среды в подкапотном пространстве. Одним из наиболее важных критериев ВВП является значение пробивного тока - максимальная величина, при которой провода сохраняют токопроводимость. Эти значения по ISO 3808 составляют: для 5-мм провода - 25 кВ, для 7-мм и 8-мм провода - 35 кВ.
Изоляция должна обладать стойкостью к таким условиям: атмосферным явлениям и озону, влаге, ГСМ, испарениям топлива, высоким и низким температурам.
Из-за двойной функции изоляции покрытие диэлектрическими материалами зачастую делают многослойным: внутренний слой препятствует утечкам тока, внешний обеспечивает защиту от агрессивной среды. В условиях больших температурных колебаний немаловажным фактором является также пластичность изоляционных материалов. Это имеет существенное значение для правильной укладки проводов в случае переустановки. Бывалые автолюбители наверняка помнят ВВП советского автопрома, которые со временем буквально «застывали» в одном положении. Во избежание подобных явлений в современной изоляции применяются стойкие к температурным амплитудам комбинированные слои эластичных пластиков и резины. Для увеличения механической прочности изоляции применяются армирующие оплетки, выполненные из ткани, стеклоткани, хлопчатобумажных волокон, капрона или полимеров.
В зависимости от качеств изоляционных материалов провода классифицируются по соответствующим категориям DIN-ISO 3808 (табл. 1). Выбор изоляции производителем неслучаен и зависит от условий работы в моторном отсеке. На это влияют компоновка двигателя, наличие турбины, каталитического нейтрализатора (температура которого может достигать порядка 500-600°С) и величина энергии, посылаемой от катушки к свече. Наиболее распространенными изоляционными материалами являются:
- PCV (ПВХ) - полихлорвинил или подобные сочетания. Применяется в основном в бюджетных версиях ВВП. Относится к классам A и B (табл. 1).
- EPDM - этилен-пропиленовый каучук. Также могут использоваться другие вариации эластомеров, резины. Обладает отличной устойчивостью к агрессивным средам и хорошими диэлектрическими свойствами. Рабочие характеристики превосходят ПВХ, относится к классам С и D (табл. 1).
- Силикон. Впервые в высоковольтных проводах был применен в авиации. Обладает непревзойденными свойствами изоляции проводов от утечки тока и внешних воздействий. Плюсом силикона является также сохранение эластичности даже при низких температурах. Рекомендован производителями для работы в самых сложных условиях (в т.ч. на сжиженном газе). Понятие «полностью силиконовые провода» означает применение силикона (или неметаллических синтетических материалов) как в качестве изоляции, так и для токопроводящего сердечника. Относится к классам E и F (табл. 1).
Неисправности: нарушение целостности оболочки. Ухудшение изоляции становится причиной возникновения искры за пределами камеры сгорания. В результате мощность искры свечи падает, двигатель троит. Под действием неблагоприятных условий эксплуатации изоляция стареет - пластификаторы улетучиваются из пластика, в результате чего он становится хрупким. Растрескивание изоляции приводит к утечке напряжения зажигания на массу. Это означает пропуски зажигания, нестабильную работу двигателя (при наличии катализатора - в него попадает несгоревшее топливо и преждевременно выводит его из строя).
Важно: догорание топлива в катализаторе приводит к увеличению его температуры. Это не просто уменьшает его ресурс, но и крайне огнеопасно. «Забитый» катализатор раскаляется докрасна, что нередко приводит к возгоранию автомобиля. Поэтому рекомендуется менять провода незамедлительно, если они обесцветились или эксплуатируются очень долго (даже если их сопротивление в норме).
Причины . Ускоряет преждевременный износ изоляции постоянный контакт с агрессивными веществами (ГСМ, тормозная жидкость, антифриз и т.д.). Слой загрязнения на элементах систем зажигания является токопроводящим и увеличивает утечки тока во влажную погоду и при микротрещинах. Кроме того, износ изоляции значительно ускоряется. Рекомендуется следить за чистотой и пользоваться водоотталкивающими спреями для ВВП и других элементов системы зажигания. Повреждение оболочки может быть также следствием неправильного монтажа (острыми предметами, например отверткой), соприкосновения с горячими поверхностями (выхлопным патрубком), трения от вибрации о другие детали.
При работе двигателя на холостом ходу, малых нагрузках многие повреждения изоляции не проявляются, так как для искры на свече достаточно около 10 кВ, а для пробоя изоляции требуется в несколько раз больше. Потому режим испытания должен быть максимальным: пуск двигателя, резкое открытие дроссельной заслонки, работа двигателя на низких оборотах под максимальной нагрузкой. Симптомы пробоя высоковольтной изоляции иногда могут быть похожи с симптомами загрязнения изолятора свечи со стороны камеры сгорания.
Наконечники и колпачки
Наконечники (контакты) изготавливаются из металла и для придания коррозионной стойкости зачастую обрабатываются лужением. Предназначены для соединения токопроводящей жилы с выводами на свече, катушке зажигания и крышке распределителя.
Защитные колпачки призваны обезопасить места соединений токопроводящей жилы от утечек тока и воздействия внешней среды. Требования к материалам для производства наконечников также изменились со временем. Применение в моторостроении свечных колодцев до 20 см глубиной усиливает негативное влияние масляных, топливных паров, влаги и постоянной высокой температуры двигателя на ВВП. На смену более хрупкому карболиту в производстве защитных колпачков пришли различные сплавы эластичной и более стойкой к агрессивной среде резины.
Важно: при мойке двигателя рекомендуется отсоединять ВВП от свечей, затем просушивать двигатель и устанавливать провода обратно. Вода имеет свойство под высоким давлением попадать к местам контактов ВВП со свечами, в результате чего возникают углеродные дорожки - искрообразование происходит на массу. При неснятых проводах влага также конденсируется в искровых колодцах и не до конца просушивается. В результате двигатель может работать неравномерно или вообще не завестись.
Неисправности: чрезмерное окисление контактов из латуни или нержавеющей стали может происходить из-за постоянных высоких нагрузок и быть признаком старения. Это ведет к увеличению сопротивления провода и, как следствие, риску выхода из строя катушек зажигания.
Причины. Плохое качество/неплотность колпачков. Помимо естественного окисления из-за исчерпания ресурса, может быть спровоцировано попаданием влаги вследствие неплотного прижимания защитного колпачка. Зачастую вызвано небрежностью при установке или плохим качеством материала.
Также проблемным участком для токопроводимости могут быть места соединения металлических контактов проводов с соответствующими выводами деталей системы зажигания. Плохое соединение контактов зачастую связано с невниманием при монтаже. Это может спровоцировать нагрев и искрение, пробой искры и разрушение контактов, сердечника. При снятии/установке провода следует тщательно проверять места соединения.
Места соединений расшатываются из-за постоянной вибрации работы двигателя, что ухудшает контакт у ВВП из слишком жестких материалов. Разница температур особенно сильно влияет на свечные колпачки: из-за нагретых деталей двигателя могут прикипать, из-за слишком низких температур - терять пластичность и становиться ломкими. Увеличивается вероятность повреждения колпачка при снятии. Следует уделять внимание качеству изоляции провода и защитных колпачков при выборе ВВП.
Диагностика неисправностей
Времена ремонта ВВП безвозвратно канули в Лету, если не брать в расчет отдельных «кулибиных». Это оставалось актуальным до тех пор, пока энергоемкость и мощность систем зажигания были невысоки, а формы колпачков и контактов автомобилей были типичны. В те времена большинство производителей выпускало провода метражом в бухтах и отдельно к ним карболитовые защитные колпачки.
Важно понять, что большинство неисправностей современных ВВП не поддаются ремонту. Исключение составляют окисленные контакты, которые можно попробовать очистить. При остальных неисправностях провода подлежат замене. Попытки замотать провода скотчем, изолентой не помогут ни при микротрещинах, ни при явном повреждении изоляции. Подобные средства изолирования токопроводящей жилы - лишь оправдание для автовладельца, на самом же деле усугубляют общую картину работы двигателя. ВВП поставляются полным комплектом, так как при повреждении одного провода остальные чаще всего также близки к исчерпанию своего ресурса.
Многие неисправности элементов зажигания можно выявить аудиовизуальным способом. Об этом свидетельствуют следующие симптомы: плохой запуск (особенно утром в холодную сырую погоду), перебои в зажигании под нагрузкой, двигатель глохнет (при повреждении центрального провода), неравномерная работа на холостом ходу, потеря мощности, увеличение расхода топлива, радиопомехи. Неисправности наступают вследствие разрыва электроцепи или повреждения изоляции и зачастую сопровождаются загоранием на приборной панели значка check engine. Основные из них были перечислены выше и могут быть определены путем визуального осмотра. В случае, когда повреждения не удается обнаружить визуально, необходима диагностика.
Важно! Стоит отметить, что распространенные системы «самодиагностики», когда сила напряжения проверяется касанием руки, крайне небезопасны. Напряжение бесконтактных электронных систем зажигания достигает 40 кВ, а иногда напряжение в сети возрастает еще больше, что может привести к ожогам. Поэтому во избежание электротравмы не стоит касаться ВВП при работающем двигателе. Для этого рекомендуется пользоваться изолированными пассатижами и производить работы в толстых резиновых перчатках.
Самый простой способ обнаружить нарушение изоляции - открыть моторный отсек при работающем двигателе в темное время суток или в темном помещении. В месте «пробоя» будет видна проскакивающая искра. В случае негерметичности уплотнений, микротрещин изоляции, а также при влажности воздуха может наблюдаться свечение вокруг ВВП или других приборов системы зажигания.
Также можно «прозвонить» утечку тока, подсоединив подходящий по длине провод к массе. Для этого необходимо зачистить провод с обоих концов, подсоединить одну сторону к массе, другой стороной провести вокруг элементов системы зажигания. В месте утечки тока будут проскакивать искры.
В ажно: «диагностическим» проводом ни в коем случае нельзя касаться контактов катушки зажигания!
Также можно провести диагностику с помощью разрядника, предварительно отключив подачу топлива у автомобилей, оснащенных катализатором. Для диагностики нужно подсоединить разрядник к проводу и проворачивать коленвал с помощью стартера. При утечке тока или большом сопротивлении во вторичной цепи искра будет бледной и тонкой. Можно сымитировать работу разрядника, закрепив наконечник провода на небольшом расстоянии от металлической детали двигателя. Более точные результаты можно получить с помощью мотор-тестера.
Последствия работы на неисправных ВВП
Резервы высокого напряжения и энергии зажигания должны быть достаточны для того, чтобы компенсировать все электрические потери. Неправильное обслуживание системы зажигания, эксплуатация неисправных ВВП ведут к уменьшению этих резервов и нарушениям в процессах воспламенения и сгорания.
При утечке тока становится невозможным создать достаточную разность потенциалов на электродах свечи. Как следствие, не происходит полноценного фронта горения топливовоздушной смеси из-за пропусков в работе зажигания. Это вызывает тряску двигателя, повышенный расход топлива и снижает динамические характеристики автомобиля. Остатки горения, с повышенным количеством углеводородов догорая в каталитическом нейтрализаторе, выводят его из строя вместе с датчиками отработавших газов («отравление» кислородного датчика).
Эксплуатация неисправных ВВП напрямую отражается также на элементах системы зажигания. Это может привести к пробою изоляции свечей или окислению их контактов, выводу из строя катушек зажигания, распределителя, коммутатора. Утерянный разряд из неисправного провода может привести к возгоранию в моторном отсеке. Также неисправность ВВП не просто создает электромагнитные помехи в работе бортовой электроники, но реально отражается на его работоспособности. Работы разных систем автомобиля тесно взаимосвязаны, и неисправность системы зажигания нельзя игнорировать. В отдельных случаях поломки в высоковольтных проводах приводят к разжижению масла, смыванию масляной пленки с цилиндров, снижению давления и, как следствие, к механическим повреждениям двигателя и трансмиссии.
Важно: важно знать, что заводская (пластиковая) защита двигателя предусмотрена автопроизводителем не для защиты от механических повреждений, а для аэродинамических характеристик автомобиля. Заводская защита призвана направить потоки воздуха и брызг в определенном направлении. Ее снятие нарушает конструкционные параметры автомобиля, и попадание влаги на ВВП и катушку зажигания приводит к пробоям зажигания.
Как избежать неисправностей
Производители рекомендуют заменять высоковольтные провода, не дожидаясь их выхода из строя. Регламент замены колеблется от 70 до 90 тыс. км или ограничен тремя годами эксплуатации. В любом случае ВВП нуждаются в регулярном осмотре и периодической диагностике.
Для того чтобы избежать банальных неисправностей и преждевременного выхода из строя, не следует пренебрегать простыми правилами при монтаже:
Чтобы избежать обрыва при снятии, необходимо тянуть не за сам провод, а за его защитный колпачок. Для облегчения снятия рекомендуется предварительно повернуть наконечник на четверть оборота;
При снятии наконечник следует извлекать прямо, не перекручивая. В противном случае можно повредить керамический изолятор свечи;
При укладке провода необходимо следить, чтобы он не деформировался и не касался горячих частей;
Для оптимальной работы необходимо следить за правильностью установки проводов в соответствии с их длиной.