Przewody zapłonowe – informacje techniczne
Przewody zapłonowe przewodzą prąd wysokiego napięcia (ok. 20 000 V) z cewki do świec i tłumią zakłócenia radiowe. Kabel SENTECH ma przewodnik spiralnie nawinięty na rdzeń ferromagnetyczny o oporze 5600 Ω/m, który łączy zalety rdzeni miedzianych i węglowych bez ich wad. Klasy kabla A–F określają zakres temperatur pracy – od 80°C do 180°C.
System zapłonowy
Zadania stawiane przed systemem zapłonowym są dwojakiego rodzaju:
- wytworzenie iskry o odpowiednim napięciu (20 000 V) w szczelinie świecy, aby zainicjować proces spalania mieszanki paliwa i powietrza w komorze silnika,
- kontrolowanie występowania iskry w odpowiednim czasie i w odpowiednim cylindrze.
Podstawowa zasada działania elektrycznego systemu zapłonowego nie zmieniła się od 75 lat. Zmieniła się natomiast metoda wytwarzania iskry. Samochody (silniki) przeszły ewolucję od systemu mechanicznego (rozdzielacz) do systemu elektronicznego. Oba te systemy kontrolują niskie napięcie w obwodzie pierwotnym cewki, która przez indukcję wytwarza wysokie napięcie w obwodzie wtórnym.
W jakim celu stosujemy przewody zapłonowe?
Przewody zapłonowe przewodzą prąd wysokiego napięcia z cewki do świec, w kolejności koniecznej do wytworzenia iskry potrzebnej do zapłonu paliwa, eliminując przy tym szkodliwe pole magnetyczne wysokiej częstotliwości (zakłócenia radiowe).
Przewody zapłonowe SENTECH® – zaawansowana technologia
Technologia SENTECH® to rezultat badań laboratoryjnych, a każdy z jej elementów jest innowacyjny. Wszystkie elementy procesu wytwarzania – kabel, blaszki, gumki – są kontrolowane i testowane.
Kabel
Wysokie wymagania producentów samochodów oraz dążenie do poziomu „zero braków” przy dużej przydatności wyrobów wymuszają zastosowanie najlepszych materiałów:
- Izolacja elektryczna (powłoka izolacyjna) – warstwa tworzywa, termoplastycznego elastomeru lub syntetycznego elastomeru, która zapewnia odpowiednie własności dielektryczne oraz minimalizuje ubytki napięcia między cewką a świecami.
- Osłona zewnętrzna – zapewnia mechaniczną i termiczną ochronę kabla przed warunkami środowiska i czynnikami zewnętrznymi (temperatura, olej, paliwo, solanka, wilgoć, zimno).
- Oplot – wykonany z poliestru (poliaramidu) lub włókna szklanego, odporny na naprężenia mechaniczne. Zapewnia poprawne trzymanie się zaciśniętej na kablu blaszki.
Metalowe końcówki nie mogą być zaciskane bezpośrednio na osłonie zewnętrznej bez zastosowania oplotu, ponieważ:
- metalowe końcówki mogą spowodować rozdarcie izolacji podczas ciągnięcia,
- zewnętrzna średnica izolacji lub izolatora dielektrycznego może się zmniejszyć (lub zwiększyć), co umożliwi spadnięcie blaszki.
Oplot zapewnia należyte związanie powłok izolacyjnych i powstrzymuje izolację przed zmniejszaniem średnicy. Dzięki temu kabla nie da się rozciągnąć, a zachowuje on giętkość.
Blaszki
- Ich kształt jest zaprojektowany odpowiednio do przeznaczenia (nakrętka świecy, końcówka męska, końcówka żeńska) oraz do wymiarów. Blaszki zostały przystosowane do automatycznego montażu i zaciskania.
- Zadaniem blaszek jest zapewnienie mechanicznego i elektrycznego połączenia rdzenia przewodów zapłonowych z odpowiednimi elementami układu zapłonowego (cewka, rozdzielacz, świece).
Gumki
Głównym zadaniem gumek jest zapewnienie ochrony oraz izolacji dielektrycznej połączeń wysokiego napięcia. Materiał, z którego są wykonane, został starannie dobrany, a ich kształt zaprojektowano specjalnie do danego zastosowania, aby zapewnić ciasny uchwyt na elementach łączących (świeca, rozdzielacz lub cewka).
Kabel SENTECH® – oryginalna technologia
Technologia przewodów wysokiego napięcia SENTECH® jest unikatowa. Rdzeń syntetyczny o bardzo małej średnicy osłonięty jest materiałem ferromagnetycznym, który pochłania zakłócenia elektromagnetyczne i przewodzi prąd wysokiego napięcia bez strat energii. Zapobiega to zakłóceniom, które mogłyby wystąpić w instalacji elektrycznej niskiego napięcia.
Dzięki tej technologii można spełnić najsurowsze normy dotyczące zakłóceń radiowych. Zakłócenia redukowane są na całej długości kabla, co eliminuje zakłócenia radia, telewizji, telefonu komórkowego oraz innego sprzętu elektronicznego w samochodzie.
SENTECH® – kabel dostosowany do różnych silników
W trakcie produkcji przewody SENTECH® znakowane są farbą, która nie schodzi podczas użytkowania. Oznaczenie to umożliwia pełną identyfikację oraz określenie klasy kabla w zależności od temperatury jego pracy.
| Klasa kabla | A | B | C | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Temperatura maksymalna (°C) | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 |
| Temperatura minimalna (°C) | −20 | −30 | −30 | −30 | −30 | −30 |
| Temperatura przeciążenia (°C) | 105 | 120 | 155 | 180 | 220 | 250 |
Porównanie technologii przewodów zapłonowych dostępnych na rynku
Istnieją trzy technologie kabli wysokiego napięcia zdolnych tłumić zakłócenia elektromagnetyczne powstające podczas spalania w silniku z zapłonem iskrowym.
Rdzeń miedziany z opornikami
Rdzeń miedziany to najstarsza technologia przewodów zapłonowych. Używana jest przeważnie przez producentów niemieckich i działa na następującej zasadzie: rdzeń miedziany (którego opór można przyjąć za zerowy) połączony jest z opornikiem umieszczonym jak najbliżej świecy (w gumce). Dzięki opornikowi część fal elektromagnetycznych zostaje odwrócona (jak odbite echo), kolejna część zostaje wyemitowana do otoczenia, a reszta przenoszona jest na masę pojazdu. Ponieważ fale zostały osłabione, emitowane do otoczenia powodują mniejsze zakłócenia.
Ten efekt oporu ma negatywny wpływ na spalanie – energia przekazywana przez rozdzielacz z cewki nie trafia w całości do świecy.
Rdzeń węglowy
Tę technologię wykorzystują przede wszystkim Brytyjczycy i Amerykanie. Stosuje się w niej rdzeń węglowy, którego oporność rozkłada się wzdłuż kabla. Kable zapłonowe z rdzeniem węglowym mają krótką żywotność i nie gwarantują jednakowej przewodności w dłuższym okresie. W rzeczywistości opór może się zmieniać w stosunku 1 do 10. Z powodu krótkiej żywotności przewody takie trzeba często wymieniać.
Te dwa rozwiązania są stosunkowo wydajne przy niskich częstotliwościach (kilka MHz). W rzeczywistości są one nieodpowiednie dla wysokich częstotliwości, ponieważ ich oporność jest jednakowa bez względu na częstotliwość.
Należy zapamiętać: wysoka oporność = strata energii = dodatkowe zanieczyszczenia.
Rdzeń spiralny
Nierdzewny przewodnik elektryczny nawinięty jest na rdzeń ferromagnetyczny. Pole magnetyczne powstaje wewnątrz przewodu w momencie, gdy płynie w nim prąd wysokiego napięcia. Stanowi to unikalną konstrukcję. Doskonałe tłumienie zakłóceń wynika z dwóch efektów:
- efektu indukcji – zakłócenia elektromagnetyczne są skupiane, a następnie absorbowane przez materiał ferromagnetyczny,
- efektu oporności – spiralnie nawinięty przewodnik elektryczny ma opór 5600 Ω/m. Efekt oporności w pełni skutecznie działa w zakresie niskich częstotliwości i jest dodatkowo wspomagany efektem indukcji. Ten rodzaj technologii doskonale nadaje się do całego zakresu częstotliwości, ze szczególnym uwzględnieniem wysokich.
Technologia rdzenia spiralnego łączy w sobie zalety dwóch pozostałych technologii i nie powiela ich wad.
W tym dziale
- Budowa przewodu SENTECHPrzewód zapłonowy SENTECH składa się z sześciu warstw – zewnętrznej osłony z syntetycznego elastomeru, oplotu, powłoki izolacyjnej, nierdzewnego przewodnika nawiniętego spiralnie (50 zwojów/cm), materiału ferromagnetycznego i syntetycznego rdzenia z włókna szklanego i poliaramidu. Przewodnik i materiał ferromagnetyczny tworzą układ przeciwzakłóceniowy na całej długości kabla.
- Przewód miedzianyMiedziany przewód zapłonowy SENTECH składa się z czterech warstw – zewnętrznej osłony z syntetycznego elastomeru, oplotu lub taśmy wzmacniającej, powłoki izolacyjnej o wysokim napięciu przebicia oraz rdzenia miedzianego. Osłona jest odporna na zmiany temperatury, wodę, solanki, oleje i paliwo.
- Jak czytać oscylogramOscylogram przebiegu wysokiego napięcia na świecy zapłonowej pokazuje ładowanie cewki (E'–A'), indukowanie napięcia aż do przeskoku iskry (B'), fazę łuku (C'–D') i gasnące oscylacje. Pole pod wykresem między A' i D' jest miarą energii wyładowania, a napięcie przebicia zależy od odległości elektrod, składu mieszanki, temperatury w cylindrze i kształtu elektrod.
- Przebicie po wymianiePrzebicie nowych przewodów zapłonowych wynika z nadmiernie wysokiego napięcia w obwodzie wtórnym, którego przyczyną jest zbyt duża przerwa iskrowa na świecy, przerwa w obwodzie wysokiego napięcia (np. niewłaściwe końcówki M4 lub DIN) albo uszkodzona cewka lub moduł zapłonowy. Przy zasilaniu LPG przerwę iskrową należy zmniejszyć o 10–30%.
- LaboratoriumLaboratorium SENTECH umożliwia przeprowadzenie wszystkich testów przewodów zapłonowych wynikających z norm ISO 3808, ISO 6856, SAE J2031 i SAE J2032 oraz prób uzgodnionych z klientem. Wyposażenie obejmuje m.in. stanowisko badań wysokim napięciem do 120 kV, komory termiczne od −50°C do +300°C, łaźnie termostatyczne, twardościomierz i mikroskopowe stanowisko kontrolne.