Przewody zapłonowe

Funkcje przewodów zapłonowych

Funkcja przewodów zapłonowych polega na doprowadzeniu wymaganego napięcia (U) do świec zapłonowych możliwie bez strat.

Następuje to - w zależności od rodzaju pojazdu - przy użyciu:

• mechanicznego rozdzielacza zapłonu i głowicy rozdzielacza zapłonu,
• elektronicznego modułu zapłonu,
• elektronicznego półbezpośredniego zapłonu lub podwójnej cewki zapłonowej.

Ponieważ napięcie zapłonu (U) znajduje się w zakresie wysokiego napięcia do 36.000 V, przewody zapłonowe muszą być odpowiednio odporne na przebicie. Napięcie zapłonowe nie może w żadnym wypadku przenikać przez płaszcz i odpływać do masy pojazdu - w przeciwnym wypadku nastąpią braki iskier.

Rozwój urządzenia zapłonowego.

Do wczesnych lat 90-ych powszechnie stosowane było rozwiązanie, w którym napięcie zapłonowe płynęło do przewodów zapłonowych poprzez wirnik rozdzielacza w głowicy zapłonu.

Pod koniec lat osiemdziesiątych w samochodach seryjnie montowano odporne na zużycie systemy rozdziału zapłonu. Do użytku weszły elektroniczne i w pełni elektroniczne rozdzielacze zapłonu, a klasyczny wirnikowy system rozdzielacza ustąpił elektronicznym modułom zapłonu. Ten rodzaj rozdzielacza jest określany jako „nieruchomy rozdział zapłonu”. Szczególnym wariantem jest tzw. „podwójna cewka zapłonowa” zasilająca dwa cylindry.

Tolerancja elektromagnetyczna (EMV)

Tam gdzie przepływa prąd tworzą się pola elektromagnetyczne, znane z telefonów komórkowych i fal radiowych.

Takie pola elektromagnetyczne powstają także w układzie zapłonowym. Jego intensywność w chwili czasowej każdego "przerwania iskry" na elektrodach środkowych świecy zapłonowej znacznie wzrasta - występują silne przepięcia wzdłuż przewodu zapłonowego.

Ponieważ zbyt silne pola elektromagnetyczne mogą wywołać zakłócenia w urządzeniach elektronicznych w radiu, sterowniku silnika lub przekładni lub w układzie ABS - muszą być utrzymane w nieszkodliwym zakresie.

W tym celu przewody zapłonowe dysponują opornikami elektrycznymi. Ograniczają one przepięcia podczas przerwania iskry i rozładowania cewki zapłonowej. Energia z przyłożonego napięcia i prądu zostaje przekształcona w inną charakterystykę energii w funkcji czasu.

Typy przewodów zapłonowych

Istnieją trzy różne typy przewodów zapłonowych. Różnią się one materiałami używanymi do produkcji przewodów oraz rezystorem przeciwzakłóceniowym.

• przewody zapłonowe miedziane z rezystorem przeciwzakłóceniowym we wtyczkach
• przewody zapłonowe z opornikiem węglowym
• przewody zapłonowe z indukcyjną opornością bierną

We wszystkich wersjach stosuje się powłokę z kauczuku silikonowego. W porównaniu, na przykład z PCV, ten materiał nawet przy obciążeniu temperaturami do 220 °C i kontak- cie z olejem lub benzyną znacznie wolniej kruszeje lub pęka.

Spełnia on najwyższą klasę odporności temperaturowej zgodnie z ISO 3808 (Klasa F, do 220 °C).

Przewody zapłonowe z miedzianym rdzeniem

Miedź jest bardzo dobrym przewodnikiem, ale jednocześnie bardzo podatnym na korozję. Dlatego rdzeń miedziany takich przewodów zapłonowych jest cynowany. Warstwa cyny chroni miedź przed utlenieniem.

Rdzeń miedziany otoczony jest powłoką silikonową, która powoduje większą sztywność przewodu i służy jako izolator elektryczny.

Izolacja zewnętrzna kauczuku silikonowego jest obciążalna do temperatur 220 °C i odporna na benzynę i olej.

Przewody zapłonowe z rdzeniem miedzianym nie posiadają własnego rezystora przeciwzakłóceniowego. Zamiast tego zawierają opornik w postaci stopionego szkła z przewodzącymi elementami w końcówce przewodu zapłonowego i w końcówce cewki. W zależności od przewodu oporność jego wynosi od 1 do 6,5 kΩ.

Przewody zapłonowe z opornikiem węglowym

Wewnątrz przewodu zapłonowego z opornikiem węglowym znajduje się oplot z włókna szklanego impregnowany węglem.

Ten rdzeń z włókna szklanego otoczony jest przez dwie warstwy silikonu i tkaninę z włókna szklanego. Silikonowa izolacja wewnętrzna zapewnia większą sztywność przewodu i służy jako izolator elektryczny. Tkanina z włókna szklanego zapewnia większą wytrzymałość przewodu na rozciąganie. Izolacja zewnętrzna z kauczuku silikonowego wytrzymała jest do 220 °C i odporna na benzynę i olej.

W przewodach zapłonowych z opornikiem węglowym rezystancję przeciwzakłóceniową wylicza się następująco: 1 m przewodu 10 kΩ - 23 kΩ.

Przewody zapłonowe z indukcyjną opornością bierną

Wewnątrz takiego przewodu zapłonowego również znajduje się rdzeń z włókna szklanego. Nad włóknem szklanym znajduje się przewodząca i magnetyczna warstwa silikonu, wokół której owinięty jest drut ze stali nierdzewnej. Podobnie jak w cewce powstaje tutaj napięcie indukcyjne (elektromagnetyzm).

W tych przewodach zapłonowych wytwarzane jest pulsujące pole magnetyczne. Cewka zapłonowa magazynuje energię i następnie oddaje ją. W rezultacie w przewodzie wytwarza się napięcie indukcyjnie. Określana jest ona mianem "energii reaktywnej", a oporność indukcyjna mianem "reaktancji".

Rezystancja takich przewodów waha się w zależności od prędkości obrotowej silnika.

Przewody zapłonowe z indukcyjną opornością bierną otoczone są przez dwie warstwy silikonowe i tkaninę z włókna szklanego. Silikonowa izolacja wewnętrzna zapewnia większą sztywność przewodu i chroni przed wysokimi napięciami zapłonu. Tkanina z włókna szklanego zapewnia większą wytrzymałość przewodu na rozciąganie. Izolacja zewnętrzna z kauczuku silikonowego wytrzymała jest do 220 °C i odporna na benzynę i olej.

Jeden metr przewodu tego typu posiada oporność przeciwzakłóceniową od 1,8 kΩ do 2,2 kΩ

Porady montażowe

1. Wszystkie połączenia elektryczne układu zapłonowego wolno podłączać lub rozłączać tylko przy wyłączonym zapłonie.
2. W idealnym przypadku należy stosować cęgi do przewodów zapłonowych. Jeśli cęgi nie są dostępne, montaż należy wykonać przez pociąganie lub naciskanie na końcówkę przewodu zapłonowego. Jeśli pociągnie się za sam przewód, można go uszkodzić lub przerwać. Przed ściągnięciem końcówki przewodu zapłonowego zaleca się obrócić ją o jedną czwartą obrotu.
3. Końcówkę przewodu ściągać ze świecy w linii prostej, nie skośnie, gdyż w przeciwnym wypadku można uszkodzić ceramikę świecy zapłonowej.
4. Układając przewód zwrócić uwagę na to, aby nie był zagięty lub ściśnięty. Przewód nie powinien również stykać się z gorącymi częściami.
5. Każdy przewód ma ściśle określoną długość. Dlatego bezwzględnie zwrócić uwagę na właściwe rozmieszczenie przewodów.

Obejrzyj animację

Zużycie

Ze względu na położenie montażu przewody zapłonowe narażone są na duże obciążenia. W miarę zużywania się ulegają utlenieniu styki mosiężne i ze stali nierdzewnej. Wzrasta oporność elektryczna przewodu i tym samym ryzyko awarii cewki zapłonowej.

Także izolacja przewodów ulega zużyciu. Wraz z ulatnianiem się środków zmiękczających z tworzywa sztucznego staje się ono kruche. Wysokie temperatury oraz kontakt z olejem lub oparami paliwa przyspieszają ten proces lub nawet rozpuszczają całkowicie tworzywo sztuczne.

Uszkodzenia izolacji powodują odpływ napięcia zapłonowego do masy. Skutkiem jest brak iskry, nierównomierna praca silnika i przedostawanie się niespalonego paliwa do katalizatora, co powoduje jego uszkodzenie przy dopalaniu paliwa.

Z tego powodu przewody zapłonowe powinny być regularnie kontrolowane i wymieniane przy pierwszych objawach zużycia.

Testowanie przewodów zapłonowych

Najpierw należy poddać przewód zapłonowy dokładnej kontroli wizualnej. Jeśli jest porowaty, widoczne są mikropęknięcia, utlenione styki lub inne uszkodzenia, przewód należy wymienić.

Jeśli przewód zapłonowy z zewnątrz jest w porządku, można jego działanie pomierzyć przy pomocy multimetru.

1. Multimetr ustawić na 20 kΩ.
2. Jedną końcówkę przyłożyć do jednego końca, drugą do drugiego końca przewodu.
3. Odczytać oporność.

Dopuszczalne oporności są następujące:

• Przewody zapłonowe z rdzeniem miedzianym: 1 do 6,5 kΩ
• Przewody reaktancyjne i z opornikiem węglowym: wartość oblicza się mnożąc oporność na metr przez długość przewodu plus zakres tolerancji. Kalkulator online znajdziesz tutaj.

Obejrzyj animację