Vše o zapalování

Vytvořeno: 27. září 2015
Napsal Tydou
Popis činnosti a údržba

 

Upozornění: při podržení kurzoru myši nad většinou obrázků se zobrazí popis.
Zanedlouho bude přidán odkaz na stažení tohoto článku v PDF formátu.
Obsah tohoto článku ve formátu *.PDF (1.3 MB).

V tomto článku naleznete vysvětlení funkce a popis údržby zapalovací soustavy vozů Opel Calibra. Na jejím bezvadném stavu závisí plynulý a ekonomický provoz motoru. Článek objasňuje i základní fyzikální pricipy včetně nových trendů vývoje a případných možností tuningu této části vozu.

Zapalovací soustava Caliber se sestává z koncového stupně zapalování, zapalovací cívky, víka a palce rozdělovače, zapalovacích kabelů a zapalovacích svíček. U motorů C20NE je koncový stupeň zapalování součástí řídicí jednotky Motronic.



Koncový stupeň zapalování

Koncový stupeň zapalování má za úkol ovládat proud zapalovací cívkou. Svým způsobem tak nahrazuje kontakt přerušovače, používaný u klasického elektro-mechanického zapalování. Koncový stupeň je umístěn na zadní straně zapalovací cívky a tvoří s ní jeden celek - náhradní díl. Je propojen prostřednicvím konektoru s řídicí jednotkou Motronic, která jej ovládá.

Údržba:
Koncový stupeň zapalování nepotřebuje žádnou údžbu. Jednou za dva roky doporučuji odpojit ovládací kabel a kontakty konektoru ošetřit sprejem KONTAKT61.

Diagnostika:
K diagnostice koncového stupně zapalování je zapotřebí speciální měřicí techika.

Tuning:
Vyrábí se celá škála elektronických zapalování. V případě, že se rozhodnete pořídit si elektronické zapalování, pak je nejvýhodnější koupit zapalování včetně zapalovací cívky. Musíte však vybírat velmi obezřetně, aby elektronické zapalování bylo možné ovládat stávajícím signálem z jednotky Motronic. Dále je nutné, aby zapalování neovlivňovalo nikterak časování zápalů, neboť toto vše provádí už Motronic a další úpravy nejsou žádoucí. Většina výrobců těchto zapalování označuje svůj výrobek za nejlepší a zdůrazňuje výhodnost parametů ve srovnání s konkurencí. Častokrát jsou používány různé, dnes už překonané způsoby tvorby zapalovacího napětí. Například velmi oslavované kondenzátorové zapalování, které má však krátkou jiskru, což může v některých režimech motoru výrazně snižovat jeho výkon!
Osobně, pokud bych se snažil inovovat elektronické zapalování v Calibře, volil bych bezrozdělovačové zapalování se samostatnými zapalovacími cívkami (viz dále). Na každý pád v této oblasti je poměr mezi cenou za inovaci a získaným navýšením výkonu velmi nepříznivý.

Vývojové trendy:
Zatímco koncový stupeň zapalování je v Calibře sestaven z diskrétních součástek, v nových vozech jsou již tyto stupně plně integrované a často jsou přímo součástí zapalovací cívky.



Zapalovací cívka

Úkolem zapalovací cívky je tvorba vysokonapěťového impulzu, potřebného k zapálení směsi. Zapalovací cívka je umístěna vedle jednotky ventilů ABS. Je spojena s rozdělovačem pomocí vysokonapěťového (VN) kabelu a s řídicí jednotkou Motronic pomocí třížilového kabelu.

Umístění zapalovací cívky v motoru Detail cívky s odpojenými kabely
Na obrázku vpravo vidíte zapalovací cívku s odpojeným VN kabelem. Na zadní straně je
umístěn koncový stupeň zapalování a konektor, kterým je spojen modul s řídicí jednotkou.

Řez zapalovací cívkou Obrázek vpravo ukazuje řez zapalovací cívkou. Ta je tvořena dvěma vinutími - primárem (P) a sekundárem (S). Na rozdíl od běžných transformátorů je sekundární vinutí umístěno uvnitř a primární vinutí vně cívky. Toto uspořádání zajišťuje dobrý odvod tepla z primárního vinutí. Zapojení cívky Uvnitř sekundárního vinutí je železné jádro cívky (5), které je složeno z plechových pásků. Cívka je na obou čelech ukončena plastickou záslepkou (3 a 8). V horní záslepce jsou umístěny dva vývody primárního vinutí (1 a 15), středem je pak vyveden vysokonapěťový výstup sekundárního vinutí (2, respektive 4). Celá cívka je hermeticky zapouzdřena v kovovém pouzdře (7). Primární a sekundární vinutí jsou uvnitř cívky spojena a vyvedena vývodem č.15. Tento vývod je spojen s výstupen koncového stupně zapalování.

Vývod č.1 se obvykle spojuje s napájecím napětím. Převodní činitel zapalovací cívky (poměr počtu závitů primárního a sekundárního vinutí) se obvykle pohybuje v rozmezí od 1:40 do 1:100. Čím větší poměr, tím vyšší je výstupní napětí.

Průběh výstupního napětí cívky Průběh práce:
Zapalovací cívka pracuje následně: Koncový stupeň zapalování ukostří vývod č.15. Primárním obvodem cívky začne procházet proud, protože druhý vývod vinutí (1) je spojen s kladným pólem akumulátoru. Proud vinutím cívky postupně narůstá až dosáhne požadované velikosti. Další nárůst proudu omezí koncový stupeň zapalování. Průchodem proudu se naakumuluje energie v cívce. Ve chvíli požadovaného zápalu je průchod proudu cívkou přerušen (bod A). Děje se tak na povel z řídicí jednotky. Přerušením proudu primárním vinutím vznikne na sekundárním vinutí strmá napěťová špička (bod B) a dojde k zapálení směsi. Proces zapálení bude podrobněji popsán v části o zapalovacích svíčkách.

Údražba:
Zapalovací cívka nepotřebuje žádnou údžbu. Doporučuji jednou za pět let modul demontovat a pečlivě očistit jak cívku (hlavně horní kryt - 3), tak i koncový stupeň zapalování. K čištění použijte benzín, ne vodu! Jednou za dva roky doporučuji odpojit VN kabel a ovládací kabel a kontakty ošetřit sprejem KONTAKT61.

POZOR! Máte-li odpojený VN kabel od cívky, nezapínejte zapalování, mohli by jste tím poškodit zapalovací cívku!

Diagnostika:
U zapalovací cívky můžeme provést jen velmi hrubou kontrolu, spočívající ve změření odporu primárního a sekundárního vinutí. Tato kontrola odhalí možné přerušení vinutí cívky, které má za následek úplný výpadek zapalování. Pro úplnou kontrolu zapalovací cívky je zapotřebí speciální měřicí technika.

Vypněte zapalování. Odpojte postupně VN kabel od cívky a řídicí kabel od modulu (stlačte pružinu konektoru a konektor tahem k sobě rozpojte). Odpor primárního vinutí měříme mezi krajními vývody cívky (1 a 15) a měl by mít hodnotu cca 1 Ohm. Odpor sekundárního vinutí měříme mezi středním vývodem cívky (4) a kterýmkoliv krajním vývodem (1 nebo 15) a jeho hodnota by měla být 6,6 kOhm. Obě hodnoty s tolerancí 10%.

Někdy může dojít postupem času k degradaci vlastností zapalovací cívky. Pronikne-li vlhkost nebo nečistoty dovnitř cívky, dojde obvykle ke snížení výstupního napětí z důvodů přeskoků uvnitř cívky. Ta pak není schopna v některých případech dodat potřebné napětí pro zapálení směsi. Klesne výkon motoru a jeho "pružnost". Tuto závadu je možno odhalit pouze za použití speciální měřicí techniky. Jako nouzový postup opravy v tomto případě je možno doporučit umístit cívku na několik dnů do horkovzdušné pece při teplotě 80°C. Tím dojde k vysušení cívky, ta však už nikdy nedosáhne původních parametrů.

Všem, kteří "vylaďují" motor svého vozu ve snaze dostat z něj maximum bych proto doporučil preventivní výměnu zapalovací cívky po 8mi až 10ti letech provozu. Vyměňte pouze cívku (pokud ji seženete samostatně), modul koncového stupně není zapotřebí měnit.

Tuning:
Tuningová zapalovací cívka Existuje několik firem, které nabízejí alternativní zapalovací cívky. Při výběru alternativní cívky je třeba postupovat velmi obezřetně a nenechat se napálit. Zapalovací cívka v Calibře poskytuje dostatečně silnou jiskru, takže její výměna není v zásadě nutná. Většina tuningových zapalovacích cívek má větší převodní poměr (1:85 až 1:100). Tím dosáhne vyššího napětí špičky (45 až 65kV), avšak na úkor délky trvání jiskry. Přínos takovéto cívky je sporný. Nevhodně zvolená cívka může pak poškodit koncový stupeň zapalování.

Optimální převodní poměr zapalovací cívky je kolem 1:80, délka jiskry musí být alespoň 0.4 ms a indukčnost primárního vinutí by neměla přesahovat 5mH. Cívky s větší primární indukčností mají problémy s klesající energií jiskry ve vyšších otáčkách motoru.

Vývojové trendy:
Následující obrázky ukazují vývoj konstrukce zapalovací cívky od typu použitého v Calibře až po nejmodernější konstrukci. Obrázky jsou seřazeny zleva.

Úplně vlevo je typ cívky, použitý v Calibře. Jedná se o cívku klasické konstrukce s otevřeným magnetickým obvodem. Má celkem dobré elektrické vlastnosti, ale je velká.

Vedle ní je zapalovací cívka s uzavřeným magnetickým obvodem. Ta je při stejných parametrech přibližně poloviční, tedy i levnější.

Další cívka je vícenásobná cívka pro bezrozdělovačové zapalování. Provedení na obrázku obsahuje dvě zapalovací cívky, každá má dva vývody pro dvě svíčky. Zážeh probíhá vždy ve dvou válcích současně - ve válci se stlačenou směsí a ve válci, kde probíhá výfukový cyklus. Toto provedení nepotřebuje rozdělovač. Na druhé straně výboj probíhá na dvou svíčkách (zapojených v sérii) současně, takže energie jiskry je rozdělena (stejně jako u rozdělovačového zapalování) na užitečnou (svíčka) a neužitečnou (rozdělovač) část. Navíc každá svíčka je zatížena dvojnásobným počtem jisker.

Obrázek úplně vpravo ukazuje zapalovací cívky pro tzv. Direct Ignition (DI), tedy přímé zapalování. Ta představuje opravdovou revoluci v konstrukci zapalování. Každá zapalovací svíčka má svoji cívku, umístěnou těsně na sobě. Na rozdíl od předchozích typů cívek zde již nejsou použity žádné VN kabely. Odpadají tím ztráty energie jiskry, způsobeném při přenosu kabelem, takže zapalovací cívka může být menší. V cívce je integrován i koncový stupeň zapalování. V současné době není tento typ cívek ještě moc rozšířen, používá se pouze u luxusních vozů.




autor: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. dne 29.01.2004, všechna práva vyhrazena. Publikace či jakékoli jiné nakládání
s tímto článkem pouze se souhlasem autora.
 

Dnes je
Kalendář akcí
September 2017
S M T W T F S
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
Přihlášení
Kdo je online
Kontakty

Předseda: MiTy
Forum: Mystique*
Web: Tydou

Statistiky