Cewka zapłonowa – budowa, zasada działania, diagnostyka

1
9278

Cewka zapłonowa – jak działa i w jaki sposób można zdiagnozować jej usterkę?

Cewka zapłonowa jest jednym z najistotniejszych elementów układu zapłonowego w silnikach benzynowych. Na przestrzeni lat producenci udoskonalali konstrukcję tego stosunkowo nieskomplikowanego elementu, co finalnie miało wpłynąć na optymalizację procesu spalania mieszanki i w konsekwencji – na wzrost wydajności jednostek napędowych. Jak działa cewka zapłonowa i w jaki sposób można zdiagnozować awarię tego podzespołu?

Cewka zapłonowa – zasada działania

Cewka zapłonowa - przekrój
Cewka zapłonowa – przekrój; autor – Aceonhist; CC BY-SA 4.0; źródło – wikipedia

Zadaniem cewki zapłonowej jest wytworzenie ładunku elektrycznego, który będzie w stanie zmienić niskie napięcie w wysokie napięcie. Można zatem powiedzieć, że element ten działa na zasadzie transformatora wykorzystującego prawo elektromagnetyzmu. Element ten składa się z dwóch cewek (uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne), nawiniętych na laminowany rdzeń żelazny. Uzwojenie pierwotne odpowiada za pobieranie prądu do cewki i jest zbudowane z grubego drutu miedzianego. Z kolei uzwojenie wtórne składa się z drutu o niewielkiej średnicy, który tworzy gęstą cewkę. Z jednej strony element ten jest połączony z masą, natomiast z drugiej – ze stykiem wysokiego napięcia.

Zasada działania cewki zapłonowej nie jest specjalnie skomplikowana. Prąd z akumulatora dochodzi do uzwojenia pierwotnego, co skutkuje wytworzeniem pola magnetycznego. W chwili zamknięcia obwodu następuje zjawisko indukcji i dochodzi do załamania pola magnetycznego. Prąd o napięciu od 250 do 400 V dociera do uzwojenia wtórnego, gdzie jego wartość zostaje zwiększona stosownie do liczby zwojów, czyli w praktyce – sto razy w stosunku do wartości początkowej. W wyniku przerwania obwodu napięcie opuszcza cewkę przez styk wysokiego napięcia. Docierając do świecy przeistacza się w iskrę, która inicjuje zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej.

Cewka zapłonowa – typy i rodzaje

Choć ogólna zasada działania cewki zapłonowej pozostaje niezmienna, to na przestrzeni lat producenci opracowywali nowe rozwiązania, których zadaniem było zwiększenie wydajności jednostek napędowych. Z biegiem czasu układ zapłonowy z klasycznym rozdzielaczem ustąpił miejsca bardziej skomplikowanym rozwiązaniom, przewidującym zastosowanie modułu elektronicznego. Jednostki starszej generacji (czyli właśnie z obrotowym rozdzielaczem) wykorzystują proste cewki kielichowe. W nowszych konstrukcjach stosuje się cewki dwuiskrowe, jednoiskrowe (wtykowe) bądź listwy zapłonowe.

Cewki dwuiskrowe dedykowane są wyłącznie dla jednostek napędowych z parzystą liczbą cylindrów. W tego typu konstrukcjach przewody zapłonowe łączą oba końce uzwojenia wtórnego z świecami zapłonowymi. Napięcie wytwarzane jest oddzielnie dla każdej pary cylindrów. W trakcie jednego cyklu pracy powstają dwie iskry – pierwotna i wtórna. Pierwsza odpowiada za zapłon mieszanki w trakcie suwu sprężania. Druga, o znacznie niższej wartości energetycznej, wytwarzana jest w trakcie suwu wydechu.