W zdecydowanej większości eksploatowanych współcześnie pojazdów samochodowych wyposażonych w silnik z zapłonem iskrowym jednym z elementów układu zapłonowego są przewody zapłonowe. Ich zadaniem jest przewodzenie prądu wysokiego napięcia z cewki do świec zapłonowych w celu wytworzenia iskry potrzebnej do zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej.
W celu zapewnienia maksymalnie dużej energii iskry i małego spadku napięcia, należy stosować przewody zapłonowe o jak najmniejszym oporze elektrycznym.
W najnowszych rozwiązaniach konstrukcyjnych silników benzynowych nie są one już stosowane, ponieważ cewki osadzone są bezpośrednio na współpracujących z nimi świecach, lecz pomimo tego pojazdy wyposażone w przewody zapłonowe stanowią w dalszym ciągu zdecydowaną większość.
Zgodnie z założeniami konstrukcyjnymi przewodów zapłonowych, powinny się one charakteryzować:
- wysoką przewodnością – zapewniającą łatwy rozruch silnika i pracę układu zapłonowego bez zbędnych obciążeń;
- jak najwyższą izolacją elektryczną przewodu – zabezpieczającą przed utratą energii, kłopotami z zapłonem i wyładowaniami elektrycznymi;
- odpornością na szeroki zakres temperatur (zarówno dodatnich, jak i ujemnych), niekorzystny wpływ czynników atmosferycznych oraz działanie olejów, benzyny i substancji chemicznych;
- wytrzymałością mechaniczną związaną z wibracjami, wynikającymi z drgań silnika i ruchu pojazdu;
- eliminowaniem pola elektromagnetycznego, zakłócającego poprawne funkcjonowanie elektronicznych układów sterowania i innych urządzeń elektronicznych.
Pierwsze rozwiązania przewodów zapłonowych oparte były na kablach miedzianych. Zaletą tego typu rozwiązania była bardzo wysoka przewodność. Wadą natomiast emitowanie znacznych zakłóceń elektromagnetycznych. Sposobem na eliminowanie tej wady było stosowanie oporników, ograniczających częściowo akłócenia, zwiększających – niestety – zarazem oporność kabla i pogarszających tym samym jakość występowania iskry na elektrodach świecy zapłonowej.
Kolejnym etapem rozwoju konstrukcji przewodów wysokiego napięcia było rozwiązanie z rdzeniem węglowym. Charakteryzowało się ono rozłożoną na długości opornością. Do wad tego typu rozwiązania zaliczyć trzeba przede wszystkim wysoką, a zarazem nierównomierną na całej długości oporność przewodu oraz jej rosnącą wartość w trakcie eksploatacji.
Najnowszą konstrukcją przewodów zapłonowych jest rozwiązanie z rdzeniem ferrytowym w oplocie stalowym. Charakteryzuje się ono niskim oporem wewnętrznym przewodu, wynoszącym około 6 kW/m. Rdzeń ferrytowy osadzony jest w tym rozwiązaniu na wiązce wykonanej z włókien szklanych i poliamidowych, zapewniających mu:
- znaczną odporność na rozciąganie,
- ujemną lub zerową rozszerzalność termiczną,
- zdolność pochłaniania wibracji,
- odporność zmęczeniową na zginanie,
- znaczną odporność na substancje chemiczne.
Zadaniem rdzenia ferrytowego jest koncentracja linii pola elektromagnetycznego oraz tłumienie zakłóceń. Gęsto nawinięty (zwiększający elastyczność całego przewodu) cienki drut stalowy jest właściwym przewodnikiem. Istotnym elementem przewodu zapłonowego jest również jego izolacja, która zapobiegać ma upływom prądu do masy, czyli tzw. przebiciom. Powinna ona posiadać następujące cechy:
- dużą elastyczność,
- odporność na skręcanie,
- odporność na wysokie temperatury.
Od dawna do tego celu stosowany był silikon. Jest on bardzo odporny na szeroki zakres temperatur. Niestety, ma on niską wytrzymałość mechaniczną i stosunkowo małą odporność na substancje chemicznie aktywne. W związku z tym, coraz częściej przewody tego typu umieszczane są w specjalnych listwach ochronnych. Obecnie coraz częściej wprowadza się jednak zamiast silikonu inne elastomery, znacznie bardziej odporne na wszelkiego rodzaju substancje chemiczne, a także o większej wytrzymałości mechanicznej. Zapewniają one maksymalną szczelność i odporność na działanie czynników zewnętrznych (temperatury, wilgoci, oleju). Wymiany przewodów zapłonowych na nowe dokonywać powinno się co 50 tysięcy kilometrów lub raz na trzy lata. Przy wymianie przewodów zapłonowych należy stosować zawsze cały nowy ich komplet. Wymianę pojedynczego przewodu dopuszcza się jedynie doraźnie, w przypadku nagłej awarii. Przy wymianie przewodów należy stosować się do zaleceń producenta pojazdu dotyczących średnicy. W przypadku pojawiających się wątpliwości co do prawidłowości funkcjonowania przewodów wysokiego napięcia, należy obserwować je na uruchomionym silniku w zaciemnionym miejscu. Świecenie i iskrzenie przewodów wcale nie musi być spowodowane ich uszkodzeniem wynikającym z “przebicia”. Przepływ prądu wysokiego napięcia w przewodzie zapłonowym wywołuje zjawisko jonizacji powietrza wokół niego, powodujące zewnętrzne wyładowania elektryczne. Rzeczywiste przebicie izolacji spowodowane uszkodzeniem izolacji wywołuje powstawanie wyraźnie słyszalnego trzasku w trakcie przeskoku iskry na przewodzie. W takiej sytuacji przewód powinien być bezzwłocznie wymieniony na nowy. Przy wymianie przewodu należy zwracać uwagę na prawidłowe osadzenie przewodów na świecy zapłonowej. Przy właściwym montażu daje się wyczuć wyraźne nasadzenie metalowej końcówki kabla na końcówce świecy, a czynności tej towarzyszy słyszalny dźwięk przypominający zapinanie zatrzasku.
mgr Andrzej Kowalewski
Komentarze (0)