Układ zapłonowy pojazdu musi gwarantować zapłon właściwego cylindra w odpowiednim czasie, tysiące razy na minutę. Zatem jego dokładna naprawa jest absolutnie niezbędna. Korzystając z praktycznego przewodnika o cewkach zapłonowych od Delphi Technologies, poznasz zasadę ich działania, przyczyny awarii oraz sposób wymiany, aby oferowana przez Ciebie usługa charakteryzowała się wysoką jakością, trwałością i budziła zaufanie klientów.

Czym jest cewka zapłonowa?

Aby doszło do rozpoczęcia procesu spalania, należy dostarczyć iskrę, która zapali mieszankę paliwowo-powietrzną w silniku. Cewka zapłonowa jest odpowiedzialna za wytworzenie tej iskry. Stanowi ona rodzaj elektrycznego transformatora, który zamienia niskie napięcie akumulatora (zwykle tylko 12 woltów) na tysiące woltów potrzebnych do tego, aby iskra przeskoczyła szczelinę w świecy i zapaliła paliwo, wywołując rozruch silnika. Niektóre systemy wyposażone są w jedną cewkę dla wszystkich cylindrów, jednak większość ostatnio produkowanych, nowoczesnych aut posiada jedną cewkę przypisaną do jednego cylindra.

Jak działa cewka zapłonowa?

W uproszczeniu można przyjąć, że cewka zapłonowa składa się z trzech części: obwodu podstawowego składającego się z kilkuset zwojów pierwotnego uzwojenia, obwodu wtórnego z kolejnymi wieloma tysiącami zwojów oraz żelaznego rdzenia. Kiedy prąd płynie przez uzwojenie pierwotne, wokół rdzenia powstaje silne pole magnetyczne ładujące cewkę. Jednak po ustaniu przepływu prądu, pole magnetyczne zanika, a ponieważ energia ta musi zostać gdzieś odprowadzona, indukuje skok napięcia w obwodzie wtórnym, zwiększając napięcie do momentu powstania iskry zapłonowej.

Wymagane napięcie może się różnić i wynosić od 5000 woltów do 25 000 woltów, co uzależnione jest od wielu czynników: szerokości szczeliny pomiędzy elektrodami w świecy zapłonowej, oporu elektrycznego w świecy, mieszanki paliwowo-powietrznej, temperatury świecy zapłonowej, obciążenia silnika itp. W rzeczywistości niektóre systemy potrzebują aż 40 000 woltów przy szczytowych obciążeniach. O wartości tej decyduje stosunek uzwojenia wtórnego do podstawowego – zwykle 80:1, ale im jest on wyższy, tym wyższe będzie potencjalne napięcie.

Gdzie znajduje się cewka zapłonowa?

W starszych autach cewka zapłonowa znajduje się pomiędzy akumulatorem a rozdzielaczem zapłonu. W dzisiejszych kontrolowanych elektronicznie systemach zapłonowych rozdzielacz zapłonu nie jest już potrzebny, a moment zapłonu ustala jednostka sterująca silnikiem (ECU). Cewka zapłonowa jest montowana bezpośrednio na każdej świecy w systemach „Coil-on-Plug”. W przypadku systemów „Wasted Spark”, które nie posiadają rozdzielacza łączy się ją do pary świec zapłonowych.

Z tego względu liczba cewek będzie także różna, podczas gdy w starszych systemach zwykle wykorzystywana jest jedna cewka, obecne systemy dysponują kilkoma cewkami, jedną na cylinder lub jedną na parę cylindrów.  Dzięki temu producenci samochodów uzyskują bardziej precyzyjną kontrolę zapłonu, zapewniającą lepsze osiągi silnika, obniżenie zużycia paliwa i redukcję emisji spalin.

Jakie są powody awarii cewek zapłonowych?

Pomimo tego, że konstrukcja cewki zapewnia jej trwałość, to zwiększające się obciążenia cewki mogą doprowadzić do awarii. Głównymi przyczynami są:

• Uszkodzone świece lub przewody świec: wadliwa świeca lub przewody świecy o zbyt dużym oporze powodują wzrost napięcia wyjściowego cewki. Jeśli przekroczy ono 35 000 woltów, może zniszczyć wewnętrzną izolację cewki, powodując zwarcie. Przekłada się to na zmniejszoną wydajność oraz przerwy w zapłonie pod obciążeniem i/lub słaby rozruch.
• Zużycie lub zbyt duża szczelina świecy zapłonowej: świece zapłonowe zużywają się tak samo jak szczelina pomiędzy ich dwiema elektrodami, co oznacza, że cewka musi teraz generować wyższe napięcie, aby ją pokonać. Dodatkowe obciążenie cewki może spowodować przeciążenie napięciowe a następnie przegrzanie.
• Uszkodzenie na skutek drgań: stałe zużycie w wyniku drgań silnika może uszkodzić zwoje cewki zapłonowej i jej izolację, powodując zwarcia lub odstępy w uzwojeniu wtórnym.  Wibracje te są również ewentualną przyczyną poluzowania połączenia elektrycznego świecy, co zmusza cewkę do zbyt długiej pracy w celu jej zapalenia.
• Przegrzanie: ze względu na swoje umiejscowienie, cewki zapłonowe są często narażone na wysokie temperatury silnika. Może to zmniejszyć zdolność cewki do przewodzenia elektryczności i wpływać na jej działanie oraz żywotność.
• Zmienny opór: krótki lub niski opór w zwojach cewki zwiększa przepływ elektryczności, powodując uszkodzenia całego systemu zapłonu. Zmienny opór może być również przyczyną słabej iskry, co powoduje brak rozruchu i uszkodzenia cewki oraz części znajdujących się w jej otoczeniu.
• Zbyt duża wilgotność: najbardziej prawdopodobną przyczyną jest wyciek oleju z wadliwej uszczelki pokrywy zaworów. Olej gromadzi się, uszkadzając zarówno cewkę, jak i świecę.

Jakie są objawy wadliwej cewki zapłonowej?

Z uwagi na to, że cewka zapłonowa generuje iskrę, która zapewnia rozruch silnika, wszelkie usterki związane z cewką będą skutkowały natychmiastowym wystąpieniem problemów z działaniem jednostki napędowej, np.:

• Zapalona kontrolka silnika: wadliwa cewka zapłonowa ma bezpośredni wpływ na działanie silnika, wszelkie problemy spowodują zapalenie odpowiadającej mu kontrolki.
• Wzrost zużycia paliwa: przy iskrze o słabszej energii proces spalania nie będzie wydajny, co będzie widoczne w postaci wzrostu zużycia paliwa.
• Strzały do gaźnika: często wczesny objaw awarii cewki zapłonowej, który pojawia się w momencie, gdy niedopalone paliwo w komorze spalania przechodzi przez układ wydechowy.  W przypadku, gdy naprawa nie zostanie przeprowadzona odpowiednio szybko, może to skutkować sporymi uszkodzeniami układu wydechowego, których naprawa może okazać się bardzo kosztowna.
• Gaśnięcie silnika pojazdu: wadliwa cewka zapłonowa będzie wysyłała prąd do świec zapłonowych w sposób nieregularny, co przełoży się na gaśnięcie silnika.  Może to doprowadzić do pozbawienia auta wspomagania rozruchu.
• Wypadanie zapłonów: w związku z tym, że jeden lub kilka cylindrów nie dostarcza pojazdowi wystarczającej mocy, możliwe jest wypadanie zapłonów silnika zwłaszcza podczas przyspieszania.
• Problemy z uruchomieniem pojazdu: podobnie jeśli jedna lub więcej świec nie otrzymuje odpowiedniego ładunku, spowoduje to problemy z rozruchem. W pojeździe z jedną cewką oznacza to całkowitą niemożność uruchomienia go.

Jak należy postępować w przypadku awarii cewki zapłonowej?

W przypadku podejrzenia, że cewka zapłonowa jest niesprawna, należy podjąć poniższe kroki, które pozwolą na przeprowadzenie odpowiedniej diagnostyki:

• Odczytaj kody błędów i rejestry w czasie rzeczywistym za pomocą narzędzia diagnostycznego. Porównaj wartości dotyczące cewki, która może być wadliwa, z danymi prawidłowo pracującej części.
• Sprawdź, czy na cewkach nie występują uszkodzenia, jak pęknięcia w obudowie, złamania zabezpieczeń przeciw obrotowych, uszkodzenia kabli elektrycznych bądź podłączeń świec.
• Wyjmij i obejrzyj świecę zapłonową. Sprawdź szczelinę iskry i w stosownych przypadkach przewody do świec, aby skontrolować, czy opór przewodu odpowiada specyfikacji.
• Przy włączonym zapłonie zmierz miernikiem uniwersalnym zasilanie napięcia cewki zapłonowej. Prawidłowe napięcie jest wyższe niż 10,5 V.
• Ponownie, używając miernika uniwersalnego, sprawdź uzwojenie pierwotne i wtórne cewki.  Na uzwojeniu pierwotnym oporność w większości cewek wynosi od 0,4 do 2 Ohmów, a na wtórnym pomiędzy 5 000 a 20 000, ale należy je również sprawdzić w specyfikacji producenta samochodu. Jeśli któraś z nich nie odpowiada specyfikacji, wymień cewkę. Odczyt zerowy oznacza zwarcie w cewce, a wysoki wynik otwartą cewkę. Kiedy cewka zapłonowa posiada trzy, cztery, pięć lub siedem przewodów, zapoznaj się ze schematem instalacyjnym prezentującym jej wewnętrzną budowę elektryczną.

W jaki sposób wymienić cewkę zapłonową?

Po potwierdzeniu awarii, wymień cewkę postępując zgodnie z następującymi procedurami:

• Zlokalizuj wadliwą cewkę przy wyłączonym zapłonie. Rozłącz połączenia elektryczne i odkręć śrubę lub śruby mocujące. Teraz możesz delikatnie podnieść cewkę z uchwytu.
• Przed zamontowaniem nowej cewki zaleca się nałożenie dielektrycznego smaru na jej podstawę oraz gniazdo elektryczne. Działa on jako ochrona antykorozyjna i zapewnia dobre przewodnictwo elektryczne. Zaleca się również wymianę wszystkich świec zapłonowych razem z cewką.
• Umieść nową cewkę w obudowie. Dokręć śruby zalecanym momentem obrotowym i podłącz połączenia elektryczne.
• Ponownie użyj narzędzia diagnostycznego, aby usunąć kody błędów i zgaś kontrolkę zarządzania silnikiem.
• Przeprowadź test drogowy, aby sprawdzić prawidłową pracę pojazdu.

Szukasz cewki o jakości OE na rynku części zamiennych? Zachęcamy do przejrzenia katalogu www.delphicat.com, aby zapoznać się z pełnym asortymentem cewek zapłonowych oferowanych przez Delphi Technologies.