Cewka zapłonowa we współczesnych samochodach. Nowoczesne rozwiązania, diagnostyka i przyszłość technologii
Jeszcze kilkadziesiąt lat temu cewka zapłonowa była jednym z prostszych elementów układu zapłonowego. Była, zwykłym, „głupim” transformatorem służącym jedynie do podnoszenia napięcia. Dziś sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Nowoczesne cewki zapłonowe to zaawansowane technologicznie komponenty spełniające bardzo rygorystyczne normy pracy, których awarie potrafią skutecznie unieruchomić cały samochód. Co warto o nich wiedzieć? Jak je diagnozować? I w jakim kierunku zmierza rozwój tej technologii?

Najważniejsze informacje Cewki zapłonowe w nowoczesnych samochodach stały się zaawansowanymi technologicznie komponentami, muszącymi sprostać coraz wyższym wymaganiom. Generują one znacząco wyższą energię iskry, a ich konstrukcja pozwala na pracę w ekstremalnych warunkach. Sam proces produkcji nowoczesnych cewek zapłonowych został w pełni zautomatyzowany i dodano do niego rygorystyczne testy jakościowe. Diagnostyka takiej cewki obejmuje obecnie pomiar rezystancji, test iskry oraz diagnostykę komputerową. |
Nowoczesne wymagania wobec cewek zapłonowych. Z czym muszą sobie poradzić?
Bez względu na upływ czasu i rozwój technologii cewka zapłonowa w samochodzie nadal odpowiada przede wszystkim za generowanie iskry, a co za tym idzie – za prawidłowe spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej. Współczesne jednostki napędowe, szczególnie te z bezpośrednim wtryskiem, wymagają bardzo precyzyjnej iskry o dużej energii, dlatego cewki zapłonowe muszą obecnie nie tylko sprostać znacznie większym wymaganiom, ale też działać często w prawdziwie ekstremalnych warunkach.
Energia iskry i jej wpływ na spalanie
W tradycyjnych układach zapłonowych energia iskry wynosiła 30–50 mJ (milidżuli). W nowoczesnych silnikach wartość ta wzrosła do 100–200 mJ. Ten wielokrotny wzrost wymaganej energii jest warunkiem koniecznym do spalania stosunkowo ubogiej mieszanki paliwowo-powietrznej (coraz więcej w niej powietrza, coraz mniej samego paliwa) i spełniania coraz ostrzejszych norm emisji spalin.
Zakres parametrów pracy nowoczesnych cewek
Dawniej cewki musiały wytrzymać temperatury pod maską sięgające maksymalnie 100°C. Współczesne jednostki, zwłaszcza turbodoładowane, generują znacznie większe obciążenia termiczne. Nowoczesne cewki muszą być odporne na temperatury od -40°C do +180°C, a także na wibracje do 55 g. Spełnienie każdego z tych warunków szczególnie istotne jest w przypadku silników montowanych poprzecznie.
A jak wygląda sprawa z napięciem wtórnym? Tu również zanotowaliśmy znaczny wzrost wymaganych wartości. We współczesnych cewkach to napięcie wtórne sięga 45 000 V, a ich obudowy muszą być dodatkowo odporne na paliwa, oleje i inne płyny eksploatacyjne. Wszystko to razem sprawia, że producenci cewek zapłonowych musieli sięgnąć po wysokiej jakości izolację oraz rdzenie ferrytowe o zoptymalizowanej przewodności magnetycznej. Bez tego typu innowacji cewki zapłonowe nie byłyby w stanie sprostać wymaganiom nowoczesnej motoryzacji.
Wpływ technologii na rozwój cewek zapłonowych
Obecne standardy emisji spalin wymusiły na producentach również optymalizację samego zapłonu, co miało zminimalizować emisję tlenków azotu i cząstek stałych. W tym celu wprowadzono:
- zaawansowane algorytmy sterowania zapłonem,
- cewki wieloiskrowe (Multi-Spark Ignition),
- cewki o zmiennej energii wyładowania.
Mamy więc dziś do czynienia z cewkami zapłonowymi mocno rożnymi od tego, co stosowane był jeszcze 2-3 dekady temu. A jak te nowoczesne cewki powstają?
Proces produkcji cewek zapłonowych. Jakie innowacje przyniosła współczesna motoryzacja?
Wytwarzane obecnie cewki nie są już produkowane w sposób niemalże chałupniczy, jak miało to miejsce jeszcze kilka dekad temu. Dzisiejsza produkcja odbywa się we w pełni zautomatyzowanych fabrykach, gdzie kluczowe znaczenie mają precyzja wykonania oraz użyte materiały. Dużą rolę pełni dziś kontrola jakości, która sprawia, że każda nowoczesna cewka zapłonowa przechodzi serię testów w rodzaju:
- kontroli rezystancji uzwojeń,
- testów wysokiego napięcia,
- testów szczelności obudowy.
Te nowoczesne cewki muszą spełniać rygorystyczne normy jakości (np. ISO 9001), a materiały w nich stosowane dobierane są tak, aby przekładało się to na ich trwałość. Między innymi z tego też powodu obecnie wytwarzane cewki zapłonowe powstają z użyciem:
- miedzi o wysokiej przewodności,
- rdzeni ferrytowych o zoptymalizowanych parametrach magnetycznych,
- izolacji odpornej na wysokie temperatury i substancje chemiczne.
Problemem jednak cały czas są podróbki i różnice pomiędzy oryginalnymi cewkami zapłonowymi a ich tanimi zamiennikami. Tych tanich zamienników pojawia się na rynku jakby coraz więcej, a wiele z nich na pierwszy rzut oka wyglądają identycznie jak oryginały. Niestety, w wielu z nich stosuje się tańsze materiały skutkujące krótszą żywotnością i gorszą jakością iskry. Objawia się to problemami z zapłonem, a w skrajnych przypadkach może nawet doprowadzić do uszkodzenia sterownika silnika.
Diagnostyka i wymiana cewek zapłonowych. Jak rozpoznać awarię cewki?
Cewki zapłonowe nie psują się z dnia na dzień, ale ich awaria objawia się stopniowo. Do najczęstszych symptomów takich awarii należą:
- przerywana praca silnika – szczególnie pracującego na zimno;
- spadek mocy i zwiększone zużycie paliwa;
- problemy z odpalaniem – zauważalne zwłaszcza po dłuższym postoju.
W przypadku nowoczesnych aut, awaria cewki często sygnalizowana jest również poprzez błąd P035X w systemie OBD2. Jak należy wówczas sprawdzić, czy cewka faktycznie jest uszkodzona? Najpopularniejszymi metodami diagnostyki cewki zapłonowej są:
- pomiar rezystancji uzwojeń,
- test iskr,
- diagnostyka komputerowa.
Odczyt błędów za pomocą OBD2 i analiza parametrów pracy silnika zwykle przesądza o wszystkim. Jeśli wyniki wskazały na awarię cewki zapłonowej, pozostaje jedynie jej wymiana.
Przyszłość cewek zapłonowych. Czego możemy się spodziewać w niedalekiej przyszłości?
Czy cewki zapłonowe będą nam w ogóle jeszcze potrzebne? W erze elektromobilności pytanie to wcale nie brzmi śmiesznie. Ponieważ jednak wciąż większość aut na naszych drogach to pojazdy spalinowe, cewki zapłonowe z pewnością jeszcze co najmniej przez jakiś czas będą rozwijane. I już dziś wiemy, że ich producenci pracują nad:
- jeszcze wyższym napięciem wtórnym,
- inteligentnymi systemami zarządzania zapłonem,
- adaptacyjnymi cewkami zapłonowymi.
Zanim jednak ta przyszłość nadejdzie, poszukując nowej cewki zapłonowej możecie śmiało zaglądać na iParts.pl. U nas znajdziecie oryginalne cewki dostosowane do Waszego auta, a wszystkie w naprawdę przystępnej cenie.
FAQ
Jak długo wytrzymuje cewka zapłonowa w nowoczesnym samochodzie?
Trwałość cewki zapłonowej zależy od warunków eksploatacji, jakości komponentów i stylu jazdy. W większości przypadków cewki pracują bezawaryjnie przez 100 000–150 000 km, choć mogą ulec awarii wcześniej, jeśli samochód użytkowany był w trudnych warunkach, np. często poruszał się w korkach lub po nierównych drogach.
Czy wymiana cewek na mocniejsze może zwiększyć moc silnika?
Teoretycznie tak, ale efekt nie będzie spektakularny. Mocniejsze cewki mogą poprawić efektywność spalania, co przełoży się na lepszą reakcję na gaz i na bardziej stabilną pracę silnika. Znaczący wzrost mocy wymaga jednak ingerencji w cały układ zapłonowy i sterownik silnika. W silnikach tuningowanych stosuje się cewki wysokiej wydajności, które generują mocniejsze iskry i pozwalają na lepsze spalanie paliwa.
Jakie są najczęstsze błędy podczas wymiany cewki zapłonowej?
Podczas wymiany cewki najczęściej popełnianymi błędami są: nieprawidłowe podłączenie przewodów, zastosowanie cewki o niewłaściwych parametrach, brak smaru dielektrycznego na złączu świecy oraz niedokładne dokręcenie cewki. Błędy te mogą prowadzić do problemów z przewodzeniem napięcia.