To niezbędny element silnika spalinowego z zapłonem iskrowym. Jego zadanie polega na przetwarzaniu niskonapięciowego prądu z akumulatora na wysokonapięciowe impulsy kierowane do świec zapłonowych.
Urządzenie to w niemal współczesnej już postaci opatentował w roku 1851 (czyli na długo przed wynalezieniem pierwszych silników spalinowych) niemiecki elektryk Heinrich Daniel Ruhmkorff, wzorując się na wcześniejszej o 15 lat konstrukcji Nicholasa Allana. Potem wynalazek, nazywany powszechnie cewką Ruhmkorffa, znalazł liczne zastosowania w elektrotechnice i radiotechnice jako prototyp transformatorów elektromagnetycznych.
Budowa i zasada działania
Główne części samochodowej cewki zapłonowej to dwa elektryczne uzwojenia nawinięte na wspólnym żelaznym rdzeniu, koncentrującym indukowane pola elektromagnetyczne. Uzwojenie zwane pierwotnym ma niewielką liczbę zwojów wykonanych ze stosunkowo grubego miedzianego drutu, tworzących wspólny obwód ze źródłem prądu, czyli z akumulatorem. Liczba zwojów uzwojenia wtórnego jest wielokrotnie większa przy znacznie mniejszej średnicy tworzącego je drutu.
Podczas przepływu prądu przez uzwojenie pierwotne wytwarza się pole elektromagnetyczne skoncentrowane w nietrwale magnesującym się żelaznym rdzeniu. W momencie powstawania i zaniku pole to działa na zwoje wtórne, indukując w nich impulsy napięciowe znacznie silniejsze od tych występujących w obwodzie pierwotnym.
Powstawanie pola przebiega bardzo szybko, lecz narasta stopniowo, zanik zaś odbywa się natychmiast. W związku z tym siła elektromotoryczna indukowana w uzwojeniu wtórnym ma o wiele większą wartość w trakcie zaniku napięcia. To ona właśnie po podłączeniu uzwojenia wtórnego do elektrod świecy zapłonowej wywołuje między nimi przeskok iskry zapalającej mieszankę paliwowo-powietrzną w cylindrze silnika.
Przerwy w zasilaniu obwodu pierwotnego cewki mogą być wywoływane działaniem mechanicznego zestyku (przerywacza) pracującego w silnikach dwusuwowych synchronicznie z obrotami wału korbowego, a w czterosuwowych – synchronicznie z dwukrotnie wolniejszymi obrotami wału rozrządu. Dopiero w ostatniej dekadzie XX wieku zestyki mechaniczne zastąpiono sterownikami elektronicznymi realizującymi te same funkcje w oparciu o sygnały czujników reagujących na zmiany pozycji wałów (korbowego lub rozrządu).
Postęp konstrukcyjny
Ogólna zasada budowy cewki jako układu dwóch uzwojeń nawiniętych na wspólny rdzeń pozostaje niezmienna. Doskonaleniu podlegały stosowane materiały i dokładność wykonania. Ewaluowały również metody cyklicznego przerywania prądu w uzwojeniu pierwotnym i właściwości samych cewek decydujące o ich energetycznej sprawności i eksploatacyjnej trwałości. Od początku techniczna jakość cewki zapłonowej zależała przede wszystkim od skuteczności elektrycznego izolowania uzwojeń i dobrego odprowadzania wytwarzającego się w nich ciepła.
Wymogi te spełniane były dzięki rozmaitym rodzajom substancji (płynnych, żelowych lub stałych) wypełniających szczelnie obudowy cewek. Dla zwiększenia trwałości tych podzespołów w klasycznych układach ze sterowaniem elektromechanicznym starano się lokalizować je w zabudowie pojazdów możliwie daleko od źródeł promieniowania cieplnego, lecz to powodowało kłopoty związane z rosnącą długością przewodów wysokiego napięcia.
Aby zredukować liczbę zużywających się mechanicznych części układów, wprowadzono cewki dwubiegunowe obsługujące równocześnie dwie świece podłączone do obu końców uzwojenia wtórnego. W systemie tym przy każdym obrocie wału korbowego generowane są dwie iskry równocześnie (jedna w momencie właściwym, a druga – w neutralnym, przy końcu wydechu w innym cylindrze), wtedy liczbę cewek zredukować można o połowę i integrować je w wygodne do montażu, kompaktowe bloki. Rozwój elektronicznych sterowników zapłonu zaowocował z kolei wprowadzeniem tzw. cewek ołówkowych, osadzanych wprost na świecach zapłonowych, indywidualnie dla każdego cylindra, co zwiększa wymogi dotyczące ich odporności termicznej i całkowicie eliminuje z układu przewody wysokiego napięcia.
Uszkodzenia cewek
Niesprawność cewek objawia się:
- problemami z uruchomieniem silnika,
- przerwami w zapłonie,
- pogorszeniem osiągów pojazdu.
Elektroniczny sterownik silnika sygnalizuje usterki cewek poprzez:
- włączenie lampki kontrolnej i wyświetlenie kodu błędu,
- zmianę zarządzania silnikiem na tryb awaryjny.
Aby zapobiec awariom, cewka wymaga kontroli stanu technicznego metodą pomiaru rezystancji uzwojeń i ewentualnej wymiany co 80 tysięcy kilometrów. Cewki zapłonowe Sentech, zanim trafią do odbiorcy, są sprawdzane w laboratorium na stanowisku pomiaru rezystancji i na innych, gdzie bada się odporność na czynniki chemiczne, wytrzymałość i szczelność obudowy. Na rynek trafiają wyłącznie produkty niezawodne, sprawdzające się w ekstremalnych warunkach, szczelne, odporne na wysoką temperaturę i na związki chemiczne.
Oznaczanie cewek
GG Profits, producent elementów systemów zapłonowych (także w asortymencie cewek wysokiego napięcia), stara się spełniać wszystkie wymogi współczesnego rynku. Odpowiada temu bogata gama produktów obejmujących: tradycyjne cewki kielichowe przeznaczone do współpracy z rozdzielaczami mechanicznymi w starszych typach pojazdów, aż po konstrukcyjne nowości, którymi są kompaktowe cewki zespolone, dostosowane do konkretnych wersji silników, a także cewki ołówkowe dla określonych modeli samochodów.
Przy produkcji wszystkich rodzajów cewek Sentech wykorzystuje najnowsze technologie komponentów systemowych, co zapewnia dokładne wypełnienie ich korpusów materiałami uszczelniającymi i odprowadzającymi nadmiar ciepła. Każdy z tych produktów pod względem parametrów elektrycznych, wymiarów i kształtów przeznaczony jest do konkretnych zastosowań. Błędy popełnione przy ich doborze skutkują wadliwą pracą i zmniejszoną trwałością całego systemu zapłonowego. W przypadku elektronicznego sterowania zapłonu mikroprocesor sygnalizuje wówczas usterkę.
Sentech zachęca do montażu tylko cewek odpowiednio oznakowanych grawerowanymi napisami, wątpliwa jakość produktów no name może przyczynić się do awarii systemu zapłonowego.
Katalog Sentech znajduje się na stronie sentech.pl. Można tam samodzielnie dobrać cewkę zapłonową do pojazdu każdej marki.
GG Profits Sp. z o.o.
SENTECH.pl
Podstawowe zasady i procedury wymiany cewek:
1. Wszystkie czynności trzeba wykonywać przy zimnym silniku i wyłączonym zapłonie.
2. Wymontować cewkę tak, aby jej nie uszkodzić i by jej elementy nie pozostały w komorze silnika.
3. Sprawdzić i ewentualnie oczyścić połączenia przewodów, zwracając szczególną uwagę na połączenia z masą.
4. Zamocować nową cewkę w miejscu starej, a następnie podłączyć do niej przewody wysokiego i niskiego napięcia zgodnie z oznaczeniami zacisków.
5. Po zakończeniu wymiany uruchomić silnik, by sprawdzić równomierność jego pracy.
W nowoczesnych systemach sterujących po tej operacji może pojawić się sygnał usterki wymagający jej wykasowania z pamięci sterownika.
Komentarze (0)