Zapalovací cívka automobilu: typy, konstrukce a princip činnosti

Hlavním prvkem zapalovacího systému, tedy zapalování směsi paliva a vzduchu, je u spalovacích motorů zapalovací cívka nebo transformátor. Přivádí do zapalovacích svíček vysoké napětí, které způsobí jiskru. Pokud je vadná cívka, celý systém zapalování nebude správně fungovat a motor může výrazně snížit svůj výkon nebo úplně přestat fungovat.

Princip činnosti zapalovací cívky

Hlavním úkolem cívky je přeměnit nízké napětí dodávané z autobaterie (asi 12 voltů) na vysoké napětí (až 25-30 tisíc voltů).

Jinými slovy, zařízení typické zapalovací cívky je ve skutečnosti analogem pulzního zvyšovacího transformátoru, jehož činnost se provádí následovně.

Po otočení klíčku zapalování se síť uzavře a do primárního vinutí transformátoru je přivedeno nízké napětí. Má méně závitů a je vyroben ze silného drátu. Průchod proudu primárním vinutím způsobuje vznik magnetického pole, ve kterém se akumuluje energie. Při přerušení obvodu primárního vinutí (například mechanickým přerušovačem) vytváří magnetické pole vysoké napětí v sekundárním vinutí. Ta má zase větší počet závitů a je vyrobena z tenkého drátu.

Vysoké napětí je pak pulzováno do rozdělovače, který jej rozdělí a přivede k elektrodám zapalovacích svíček. Mezi elektrodami se vytvoří jiskra, která zapálí směs vzduchu a paliva.

Umístění zapalovací cívky závisí na jejím typu a uspořádání motorového prostoru. V moderních autech má každá zapalovací svíčka svoji cívku, tzv. individuální. Montuje se přímo na zapalovací svíčku a instaluje se na kryt ventilu motoru. Společné nebo dvousvodové cívky jsou obvykle umístěny na straně horní části motoru. Hlavní myšlenkou je zkrácení délky vysokonapěťových vodičů. Přečtěte si více o typech cívek níže.

Typy zapalovacích cívek

Hlavní parametry zapalovacích cívek jsou následující charakteristiky:

• Indukčnost primárního vinutí je schopnost ukládat energii.
• Transformační poměr – kolikrát se zvýší napětí dodávané z baterie.
• odpor vinutí. Každý model má svůj vlastní rozsah, takže pro nízkonapěťové vinutí může být odpor 3-3,5 Ohmů a pro vysoké vinutí – 5000-9000 Ohmů.
• Energie vytvořené jiskry.
• Průrazné napětí – hodnota vysokého napětí cívky, při které dochází k průrazu vzduchové mezery na elektrodách svíčky a vzniká jiskra.

Tři nejběžnější typy konstrukcí zapalovacích cívek jsou: společné, individuální a dvoupólové.

Klasický design zapalovací cívky

Nejjednodušší cívky mají dvě měděná vinutí s až 150 závity v primáru a až 30000 XNUMX v sekundárním. Obě vinutí jsou izolována, což zabraňuje zkratům.

Tělo je sklo s víkem, na které jsou připojeny kontakty primárního vinutí. Sekundární vinutí je umístěno uvnitř primárního a je jedním koncem připojeno k nízkonapěťovému vinutí.

Druhý konec je rovněž vyveden na kryt navijáku a je určen pro připojení obvodu spojujícího transformátor se zapalovací svíčkou. Uvnitř vinutí je železné jádro, které zvyšuje sílu magnetického pole vytvořeného uvnitř.

Takové konstrukce se dnes v automobilovém průmyslu prakticky nepoužívají. Stále je však lze nalézt při opravách starých aut a jiných vozidel.

Konstrukční rozdíly jednotlivých cívek

Tento typ se používá především v elektronických systémech. Princip činnosti jednotlivé zapalovací cívky je podobný klasické. Konstrukčně má také vinutí vysokého a nízkého napětí, ale na rozdíl od klasického zapojení je primár umístěn uvnitř sekundáru. Také místo jednoho jádra jsou dvě – vnější a vnitřní.

První je uvnitř primárního vinutí a druhý je kolem sekundárního vinutí. Vysokonapěťové vinutí jednotlivých zapalovacích cívek je vybaveno speciální diodou. Odpojuje vysokonapěťové proudy.

Jednotlivé cívky se dělí na dva typy, které se liší provedením jádra: kompaktní a tyčové. Ty lze kombinovat do modulů po čtyřech kusech. V jednom cyklu generuje jednotlivá cívka jednu jiskru, což vyžaduje synchronizaci všech cívek vzhledem k vačkovému hřídeli motoru.

Dvojité olověné zapalovací cívky

Konstrukce duální (dvoukoncové) zapalovací cívky je podobná klasické konstrukci, jediným rozdílem je však přítomnost dvou svorek z vysokonapěťového vinutí. Tato konstrukce umožňuje současné generování jiskry na dvou zapalovacích svíčkách (pro dva válce motoru). V prvním z nich dochází k zapálení na konci kompresního zdvihu směsi paliva a vzduchu a ve druhém – ve fázi uvolňování výfukových plynů (volnoběh).

Takové konstrukce se používají u motorů se sudým počtem válců. Umožňují vám zjednodušit zapalovací systém a také vyřadit rozdělovač z okruhu. Dvojité transformátory jsou připojeny dvěma způsoby:

• oba kontakty jsou spojeny se zapalovacími svíčkami vysokonapěťovým vedením;
• jeden kontakt je připojen hrotem (přímo se zapalovací svíčkou) a druhý vysokonapěťovým vedením.

U čtyřválcových motorů lze použít čtyřsvorkové cívky, což je vlastně soustava dvojice dvousvorkových cívek.

Suché a olejem naplněné cívky

U klasického provedení zapalovací cívky je vnitřní prostor vyplněn transformátorovým olejem. To je nezbytné, aby se zajistilo, že se jeho vinutí nepřehřívá pod vlivem proudu. Tělo takového navijáku je vyrobeno z kovu, což není vždy racionální.

Proto většina moderních automobilů používá alternativní design – „suchý“ transformátor. Nemá pouzdro, ale je pokryto vrstvou epoxidové směsi, která slouží jak jako pouzdro, které chrání před nečistotami a vlhkostí, tak jako chladicí systém.

Řada dovážených vozů navíc používá kombinované modely, které kombinují kontaktní spínač a suchou cívku nebo zahrnují integraci cívky do rozdělovače.

Životnost a poruchy zapalovacích cívek

Teoreticky mají moderní zapalovací cívky životnost 60-80 tisíc kilometrů najetých kilometrů vozidla. Skutečné hodnoty výkonu však do značné míry závisí na provozních podmínkách. Existuje mnoho důvodů pro výskyt poruch:

• Zkrat na vinutí.
• Přehřátí cívky.
• Opotřebení v důsledku dlouhodobého používání nebo zvýšených vibrací.
• Překročena doba nabíjení. Nejčastěji se to stane, když autobaterie neposkytuje požadovanou úroveň napětí.
• Odtlakování hlavních součástí motoru a palivového systému.
• Poškození trupu.

V moderních autech signalizuje palubní počítač poruchu cívky rozsvícením kontrolky Check Engine na palubní desce. Kromě toho příznaky poruchy zahrnují:

• Odchylka odporu vinutí transformátoru od standardní hodnoty. Diagnostikováno testerem.
• Periodické nebo úplné selhání jednoho nebo více válců motoru, které snižuje jeho výkon.
• Zhoršení chodu spalovacího motoru za chladného (mrazivého) počasí nebo vysoké vlhkosti.
• Selhání motoru při prudkém sešlápnutí plynového pedálu.
• Slabé zrychlení vozu.

Kvůli konstrukčním prvkům je oprava zapalovacích cívek nemožná a pokud jsou zjištěny chyby, jsou jednoduše nahrazeny novými. Je lepší provádět diagnostiku jejich stavu a výměnu v servisních střediscích, protože provoz motoru a automobilu jako celku závisí na přesnosti tohoto prvku zapalovacího systému.