Cewka zapłonowa ma za zadanie wytworzyć wysokie napięcie, które jest następnie wykorzystywane przez świecę zapłonową do wytworzenia iskry. W związku z tym prawidłowe działanie układu zapłonowego ma zasadnicze znaczenie. Cewka jest w istocie małym transformatorem, którego uzwojenie pierwotne otrzymuje z akumulatora standardowe napięcie 12 V i wytwarza napięcie rzędu kilku kV.
Stosuje się go we wszystkich systemach zapłonowych – stykowych, zbliżeniowych i elektronicznych. Przyczyny awarii cewki są typowe. Typowe przyczyny to pęknięcie drutu, uszkodzenie izolacji i odkształcenie mechaniczne. Poniżej omówione zostaną objawy awarii i metody diagnozowania cewki zapłonowej.
Jak działa cewka zapłonowa
Jak wspomniano powyżej, cewka zapłonowa jest transformatorem podwyższającym napięcie, który przekształca otrzymane napięcie 12 V na napięcie kilku kilowoltów. Strukturalnie cewka składa się z dwóch uzwojeń – uzwojenia pierwotnego i uzwojenia wtórnego (odpowiednio: niskiego i wysokiego napięcia). Jednak w zależności od typu cewki uzwojenia i ich rozmieszczenie są różne.
Zacznijmy od najprostszej, powszechnie stosowanej cewki. W tym przypadku uzwojenie pierwotne ma 100…150 zwojów. Uzwojenie jest nawinięte izolowanym drutem miedzianym. Jego końce są wyprowadzone do korpusu cewki. Liczba zwojów w uzwojeniu wysokonapięciowym wynosi 30…50 tysięcy (w zależności od modelu). Oczywiście zastosowany tu drut ma znacznie mniejszą średnicę. Minus” uzwojenia wtórnego jest połączony z „minusem” uzwojenia pierwotnego. Natomiast „plus” jest podłączony do zacisku na pokrywie. Zapewnia to rozproszenie powstałego w ten sposób wysokiego napięcia.
Aby zwiększyć pole magnetyczne, uzwojenia są nawinięte wokół metalowego rdzenia. W niektórych przypadkach, aby uniknąć przegrzania, uzwojenia i rdzeń wypełnia się olejem transformatorowym (nie tylko chłodzi to układ, ale także działa jako izolator).
Przejdźmy teraz do przyjrzenia się poszczególnym cewkom zapłonowym. Ma on również dwa uzwojenia, ale różnica polega na ich rozmieszczeniu. W szczególności są one nawijane w odwrotnej kolejności. Cewka pierwotna ma rdzeń wewnętrzny, a cewka wtórna ma rdzeń zewnętrzny.
W układach z zapłonem elektronicznym instaluje się indywidualne cewki zapłonowe. Dlatego są one bardziej złożone. Na przykład, aby odciąć znaczny prąd w cewce wtórnej, stosuje się diodę. Kolejną cechą szczególną dostosowanej cewki zapłonowej jest fakt, że powstające wysokie napięcie nie jest doprowadzane do rozdzielacza (jak w klasycznych systemach), lecz bezpośrednio do świec zapłonowych. Było to możliwe dzięki konstrukcji, w której zastosowano izolowaną obudowę, drążek i sprężynę.
Innym typem cewki jest cewka z podwójnym prowadzeniem. W ten sposób napięcie jest dostarczane do dwóch cylindrów jednocześnie. Istnieje kilka odmian. Zazwyczaj cewki te są łączone w jeden wspólny zespół, który jest zasadniczo czteroprzewodową cewką zapłonową.
Niezależnie od typu cewki zapłonowej, jej głównym parametrem technicznym, na którym należy się skupić podczas diagnozowania, jest rezystancja uzwojenia. W szczególności rezystancja cewki pierwotnej wynosi zwykle od 0,5 do 3,5 omów, a rezystancja cewki wtórnej od 6 do 15 kiloomów (wartości te mogą się różnić dla różnych cewek, dlatego lepiej znaleźć informacje referencyjne dokładnie dla modelu używanego w danym samochodzie). Pomiary wykonuje się za pomocą konwencjonalnych multimetrów lub omomierzy. Jeśli zmierzona wartość znacznie różni się od tej wartości, prawdopodobnie cewka jest uszkodzona.
Należy również pamiętać, że każda cewka ma inną wydajność:
- oporność uzwojenia;
- czas trwania iskry;
- energia iskry;
- prąd iskrowy;
- indukcyjność uzwojenia pierwotnego.
Dlatego, aby zrozumieć, czy odczyt cewki jest prawidłowy, należy sprawdzić specyfikację danej cewki. Jest to szczególnie przydatne w przypadku utraty iskry, ponieważ cewka zapłonowa jest jednym z pierwszych elementów układu, które należy sprawdzić.
Oznaki usterek
Istnieje kilka charakterystycznych oznak uszkodzonej cewki zapłonowej. Należą do nich:
- silnik zaczyna „pracować na biegu jałowym”, a problem z czasem się nasila;
- silnik jest „gorący”, dopóki się nie rozgrzeje;
- silnik zatrzymuje się przy mokrej nawierzchni;
- przy gwałtownym wciśnięciu pedału przyspieszenia występuje opóźnienie w pracy silnika.
Uszkodzona cewka w samochodach z ECU powoduje wyświetlenie ikony Check Engine na desce rozdzielczej. Wymienione objawy mogą jednak wskazywać również na inne usterki, w szczególności dotyczące świec zapłonowych. Jeśli jednak pojawi się przynajmniej jedna z nich, należy zdiagnozować cewkę (cewki) zapłonową. Podłączenie skanera diagnostycznego może wykazać błąd P0363.
Metoda badania iskrowego
Pierwszy z nich nosi nazwę „na iskrę”. Zaletą tej metody jest to, że można ją przeprowadzić w „warunkach kempingowych”. Wadą tej metody jest to, że jest czasochłonna i niedokładna, ponieważ cewka zapłonowa może w ogóle nie być przyczyną wykrytych usterek. Do wykonania diagnostyki potrzebny jest klucz do świec zapłonowych, znana dobra świeca zapłonowa i szczypce.
Zacznij od wizualnego sprawdzenia izolacji wiązki przewodów wysokiego napięcia. Zaczynając od świec zapłonowych, a kończąc na cewce. Zapłon musi być wyłączony (kluczyk w położeniu 0). Jeśli izolacja jest w porządku, należy wykonać następującą procedurę:
- Odłącz końcówkę od świecy zapłonowej pierwszego cylindra i podłącz ją do wcześniej przygotowanej świecy roboczej.
- Przekręć kluczyk w stacyjce do położenia II samodzielnie lub z pomocą asystenta (uruchomienie samochodu).
- Jeżeli cewka jest sprawna, między elektrodami świecy zapłonowej pojawi się iskra. Zwróć uwagę na kolor świecy zapłonowej. Normalnie działająca iskra ma jasnofioletowy odcień. Jeżeli iskra jest żółtawa i słaba, oznacza to, że wystąpił problem z okablowaniem lub cewką. Jeżeli w ogóle nie ma iskry, uszkodzona jest cewka zapłonowa.
- Powtórz procedurę dla wszystkich cewek, jeśli w samochodzie są pojedyncze cewki.
Podczas prac przy układzie zapłonowym należy zachować ostrożność. Nie należy dotykać części elektrycznych pod napięciem.
Jeśli nie masz sprawnej zapasowej świecy zapłonowej, możesz wykręcić dowolną świecę z silnika. W tym celu należy ją odkręcić i użyć klucza do świec zapłonowych. Następnie można sprawdzić cewkę na wszystkich posiadanych świecach zapłonowych. W ten sposób można również sprawdzić stan świec zapłonowych.
Jeśli silnik ma pojedyncze cewki, można je sprawdzić, przekładając je do innych wtyczek. Najlepiej nie dotykać wiązki przewodów, aby nie uszkodzić jej integralności.
Metoda „iskry w strzykawce”.
Proces sprawdzania cewki za pomocą tego domowego urządzenia jest dość prosty. W tym celu należy kolejno podłączyć cewki do świecy zapłonowej powstałego w ten sposób „urządzenia”. Podłącz zacisk krokodylkowy do uziemienia nadwozia samochodu. Podczas wymiany cewek, które mają być testowane, należy wyłączyć i ponownie uruchomić silnik.
Początkowo za pomocą tłoka należy ustawić minimalną szczelinę między drutem na tłoku a elektrodą (1 … 2 mm). Regulując odległość od drutu na tłoku do elektrody na świecy zapłonowej, należy wizualnie sprawdzić, czy między nimi tworzy się iskra. Maksymalna odległość w tym przypadku jest różna dla różnych maszyn i zależy od jakości i stanu świecy zapłonowej, stanu układu elektrycznego maszyny, jakości „masy” i innych czynników. W normalnych warunkach iskra powinna pojawić się w odległości między elektrodami od 1…2 mm do 5…7 mm.
Przed każdym testem działania zespołu wynikowego należy pamiętać o odłączeniu złącza od każdego wtryskiwacza, aby paliwo nie zalało cylindra podczas testu.
Główną rzeczą, którą można dokładnie ocenić w tych testach, jest porównanie stanu różnych cewek według cylindrów. Jeśli wystąpi usterka lub awaria, będzie to sygnalizowane długością iskry w porównaniu z cewkami bardziej lub mniej sprawnymi.
Sprawdzanie rezystancji izolacji
Inną popularną metodą testowania jest pomiar wartości rezystancji izolacji drutów w uzwojeniach cewki. W tym celu potrzebny jest multimetr umożliwiający pomiar rezystancji. Najlepiej wyjąć cewkę zapłonową z samochodu, aby ułatwić sobie pracę. Procedura pomiarowa jest prosta. Najważniejsze jest, aby wiedzieć, gdzie znajdują się zaciski cewki pierwotnej i wtórnej, ponieważ pomiar rezystancji musi być sprawdzony na obu z nich.
Przed rozpoczęciem pracy należy sprawdzić, czy multimetr jest sprawny. W tym celu należy włączyć tryb pomiaru rezystancji i zewrzeć sondy. Na ekranie powinno pojawić się 0.
Podłącz (dotknij) parami oba trzpienie multimetru do zacisków cewki pierwotnej. Wartość rezystancji powinna mieścić się w zakresie 0,5…3,5 oma (w niektórych cewkach może być większa, dokładne informacje można znaleźć w podręcznikach). Taką samą procedurę należy wykonać w przypadku cewki wtórnej. Zakres wartości będzie tu jednak inny – od 6 do 15 kΩ (podobne informacje można znaleźć w podręcznikach referencyjnych).
Jeśli wartość ta jest niska, oznacza to, że uzwojenie ma uszkodzoną izolację i mamy do czynienia ze zwarciem, najprawdopodobniej międzyzwojowym. Jeżeli opór jest zbyt duży, oznacza to, że drut nawojowy uległ uszkodzeniu i nie ma normalnego kontaktu. W każdym przypadku należy przeprowadzić naprawę, tzn. przewinąć uzwojenie. Jednak w większości przypadków lepiej jest po prostu wymienić cewkę zapłonową, co zaoszczędzi kłopotów i kosztów. Dotyczy to prawie każdego samochodu, ponieważ koszt naprawy przekracza cenę samej cewki.
Jeśli masz do czynienia z cewkami pojedynczymi lub dwużyłowymi, sprawa wygląda nieco inaczej. Wartości na cewce pierwotnej powinny być podobne. Jeśli chodzi o „wtórnik”, wartości rezystancji będą identyczne na obu przewodach. Jeżeli maszyna jest wyposażona w cewkę z czterema przewodami, test należy przeprowadzić na wszystkich przewodach.
Należy również pamiętać, że podczas pomiaru rezystancji uzwojenia wtórnego należy zwrócić uwagę na polaryzację. W szczególności należy dotknąć czarnym rysikiem multimetru środkowego przewodu (masy), a czerwonym rysikiem bolca końcówki pomiarowej.
Sprawdzenie cewki zapłonowej nie jest wcale trudne. Może to zrobić każdy, nawet początkujący miłośnik motoryzacji. Najprostszą i najbardziej skuteczną metodą jest pomiar rezystancji izolacji na uzwojeniu pierwotnym i wtórnym. W tym celu najlepiej jest zdjąć cewkę, aby ułatwić obsługę.
Należy pamiętać, że po wykryciu usterki rzadko ma sens przeprowadzanie napraw, a w szczególności przewijanie jednego lub drugiego uzwojenia. Znacznie łatwiej jest kupić i wymienić całą cewkę zapłonową.
samochód