Trwałość cewki zapłonowej

Budowa cewki zapłonowej. Stalowy rdzeń (z blaszek lub drutów) otacza uzwojenie wtórne wykonane z dużej liczby zwojów cienkiego emaliowanego drutu. Poszczególne warstwy zwojów drutu są odizolowane od siebie papierem kondensatorowym, którego obrzeża wystają znacznie poza uzwojenie, co zapobiega międzywarstwowym wyładowaniom ślizgowym. Uzwojenie pierwotne, w postaci niewielkiej liczby zwojów dość grubego drutu, jest nawinięte z zewnątrz na uzwojeniu wtórnym.

Uzwojenie wtórne cewki zapłonowej jest połączone jednym końcem przez rdzeń magnetyczny z gniazdem wysokiego napięcia w głowicy cewki, a drugim końcem — z końcem uzwojenia pierwotnego. Końce uzwojenia pierwotnego są połączone z zaciskami niskiego napięcia w głowicy cewki. Uzwojenie pierwotne otacza okładzina stalowa, prowadząca strumień magnetyczny.

Trwałość cewki zapłonowej zależy głównie od prawidłowości i wytrzymałości izolacji jej uzwojeń, zwłaszcza wtórnego. Ze względu na sposób izolowania uzwojeń, wśród stosowanych obecnie samochodowych cewek zapłonowych rozróżnia się ogólnie cewki suche i cewki olejowe.

Sucha cewka zapłonowa ma uzwojenie izolowane przez nasycenie substancjami impregnującymi, jak np.: parafina, cerezyna lub ich mieszaniny z kalafonią, olejem itp. Jeszcze przed osadzeniem w obudowie uzwojenia nasyca się dokładnie substancją impregnująca, a następnie umieszczone już w obudowie uzwojenia zalewa sie masą izolacyjną, tworzącą twardą otoczkę. [przypisy: , serwis bmw, warsztat samochodowy, naprawa pomp hydraulicznych ]

Przebicie izolacji międzywarstwowej uzwojeń suchej cewki zapłonowej następuje wskutek rozwoju procesu jonizacji w miejscach nie wypełnionych materiałem nasycającym, najczęściej pomiędzy warstwami uzwojenia wtórnego od strony rdzenia, Suchą cewkę zapłonową cechuje dość znaczna wrażliwość na przegrzanie, z uwagi na łatwość wytopienia się masy izolacyjnej, oraz mała odporność na zawilgocenie, które sprzyja występowaniu lokalnych procesów elektrolizy, powodujących miejscowe uszkodzenia papieru izolacyjnego oraz emalii cienkiego drutu uzwojenia wtórnego.

Olejowa cewka zapłonowa ma uzwojenia zatopione w oleju transformatorowym, wypełniającym w 70% jej obudowę. Pozostałe 3000 wnętrza cewki zajmuje powietrze umożliwiajace zmiany objętości oleju wskutek nagrzewania sie lub stygnięcia. Olej transformatorowy odznacza się doskonałymi własnościami izolacyjnymi i zdolnością przeciwstawiania się rozwojowi procesu jonizacji, dzięki czemu cewki olejowe są na ogół znacznie trwalsze niż suche. Olej transformatorowy cechuje jednak dość duża higroskopijność, przy czym w razie zawilgocenia oleju wydatnie maleje jego oporność izolacyjna, co powoduje wzrost strat dielektrycznych. Podstawowym warunkiem trwałości olejowej cewki zapłonowej jest wiec absolutna szczelność jej obudowy i głowicy. Dobór cewki zapłonowej. Do układu zapłonu określonego silnika cewkę zapłonową dobiera się uwzgledniając przede wszystkim następujące czynniki: napięcie znamionowe instalacji, wymaganą największą częstotliwość zapłonów (wynikającą z szybkobieżności znamionowej silnika i liczby jego cylindrów) oraz sposób mocowania.

Pojemność obwodu wtórnego układu zapłonu

W miare przyspieszania biegu silnika maleją okresy zwarcia styków przerywacza, w związku z czym zmniejsza się natężenie prądu rozwarcia, a więc maleje również i wysokość napięcia w uzwojeniu wtórnym cewki zapłonowej.

Pojemność obwodu wtórnego układu zapłonu zależy od wykonania jego elementów składowych oraz od sposobu ich zabudowy w samochodzie, od systemu ograniczania zakłóceń odbioru radiowego, od temperatury otoczenia oraz od rodzaju przewodów wysokiego napięcia i ich rozmieszczenia.

Aby podwyższyć wysokie napięcie wytwarzane przez uzwojenie wtórne cewki zapłonowej, trzeba odpowiednio powiększyć ogólny zapas energii elektromagnetycznej w obwodzie pierwotnym układu zapłonowego. W zakresie umiarkowanych częstotliwości zapłonu (do 1200 obr/min walka rozdzielacza) dość znaczny wzrost energii elektromagnetycznej w obwodzie pierwotnym osiąga się przez powiększenie indukcyjności pierwotnego uzwojenia cewki zapłonowej. Zmniejsza to jednak szybkość wzrastania ngtężenia prądu płynącego w obwodzie pierwotnym, co z kolei w zakresie wysokich częstotliwości zapłonu utrudnia uzyskiwanie ciągłości wyładowań iskrowych pomiędzy elektrodami świec zapłonowych.

Wzrost zapasu energii elektromagnetycznej w obwodzie pierwotnym zapewnić można również i przez zwiększenie natężenia prądu rozwarcia, lecz wówczas wzmaga sie intensywność zużywania się styczek przerywacza (czemu można częściowo zapobiec przez zastosowanie kondensatora o zwiększonej pojemności) i wzrastają obciążenia cieplne cewki zapłonowej. Gdy chodzi o zwykle cewki zapłonowe 12 V natężenie prądu rozwarcia ogranicza się zwykle do 2. . .2,5 A, co zabezpiecza dostateczną trwałość styczek przerywania. Wobec małej oporności omowej uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej, w zakresie malej częstotliwości zapłonów, czyli podczas powolnego biegu silnika, może niedopuszczalnie wzrastać natężenie prądu płynącego w obwodzie pierwotnym. Aby temu zapobiec, niekiedy w obwód pierwotny układu zapłonowego włącza się szeregowo specjalny opornik kompensacyjny (tzw. wariator) z materiału o oporności znacznie zwiększającej się wskutek nagrzewania. [więcej w: , serwis bmw, warsztat samochodowy, naprawa pomp hydraulicznych ]

Podczas szybkiego biegu silnika, kiedy częstotliwość zapłonów jest duża, opornik kompensacyjny nagrzewa się nieznacznie i całkowita oporność uzwojenia pierwotnego pozostaje stosunkowo mała. Wskutek zwalniania biegu silnika wzrasta natężenie prądu płynącego w obwodzie pierwotnym, w wyniku czego opornik kompensacyjny coraz bardziej sie nagrzewa i jego oporność sie zwiększa. W rezultacie wzrasta całkowita oporność obwodu pierwotnego, co ogranicza zwiększanie się natężenia prądu.

Podczas rozruchu silnika, kiedy napięcie akumulatora wskutek pobierania z niego prądu o bardzo dużym natężeniu (do zasilania rozrusznika) znacznie spada (nawet do 50% napięcia znamionowego), warunki działania cewki zapłonowej są szczególnie niekorzystne z uwagi na słabe natężenie prądu płynącego w obwodzie pierwotnym. Aby zapewnić wytwarzanie dostatecznie wysokiego napięcia zapłonu, na okres uruchamiania silnika zwiększa się natężenie prądu rozwarcia przez zbocznikowanie opornika kompensacyjnego cewki zapłonowej— jednocześnie z włączeniem rozrusznika,