Pod lupą: cylindryczne cewki zapłonowe

Ze względu na fakt, że cylindryczne (prętowe) cewki zapłonowe – opracowane i opatentowane przez DENSO w 1997 roku – były dominującym rodzajem cewek zapłonowych używanych przez producentów pojazdów w latach 2000-2010, są one obecnie najczęściej spotykanym typem cewki zapłonowej na rynku wtórnym. Chociaż od 2015 r. coraz większa liczba producentów pojazdów zaczęła stosować jednobiegunowe cewki zapłonowe (COP), prognozy pokazują, że cewki cylindryczne pozostaną głównym rodzajem cewek zapłonowych na rynku wtórnym co najmniej do połowy lat 20. XXI wieku.

Chociaż jakość cewek montowanych fabrycznie (OE) jest bardzo wysoka, to podobnie jak w przypadku wielu innych części samochodowych, z biegiem czasu ulegają one zużyciu i muszą zostać wymienione na nowe. Ze względu na ważną rolę, jaką pełnią cewki zapłonowe, warto stawiać na zamienniki jakości OE – montowanie tanich części gorszej jakości jest bardzo krótkowzroczne, ponieważ bez w pełni sprawnej cewki zapłonowej silnik po prostu nie będzie działał poprawnie.

Na żywotność i późniejszą wymianę cewki wpływają dwie kluczowe cechy cewki zapłonowej, rzadko spotykane w innych częściach samochodowych. Po pierwsze, cewki generują bardzo wysokie napięcie – od 10 do 40 kilowoltów – a po drugie, są montowane w obudowie z utwardzonej żywicy epoksydowej, która nie tylko zabezpiecza ich wewnętrzne elementy, ale także izoluje je od wysokiego napięcia wytwarzanego przez cewkę.

Po zamontowaniu cewki zapłonowe są narażone nie tylko na wysokie i niskie temperatury, ale także na rozszerzalność cieplną. Elementy, z których są zbudowane cewki – głównie żywica i metal – są mocno połączone żywicą epoksydową, ale mają różne współczynniki rozszerzalności cieplnej. W związku z tym, ze względu na różne temperatury, różne współczynniki rozszerzalności cieplnej, w połączeniu z naciskiem wywieranym przez epoksydową obudowę, cewka praktycznie ​​nie ma ucieczki przed wysokim naprężeniem termicznym. Jeśli to naprężenie wzrośnie, epoksyd może pęknąć, powodując przerwanie drutu miedzianego lub wyciek wysokiego napięcia, który zmniejszy napięcie dostarczane do świecy zapłonowej, prowadząc do awarii silnika. Problemy te dotyczą wyłącznie cewek zapłonowych. W celu zmniejszenia naprężenia termicznego cewki stosuje się np. gumę lub inny materiał „amortyzujący”.

Cylindryczne cewki zapłonowe

W przeciwieństwie do innych cewek zapłonowych, cewki cylindryczne charakteryzują się tym, że ich główne elementy są umieszczone bezpośrednio w gnieździe świecy zapłonowej, w wydłużonej, cylindrycznej przestrzeni o średnicy około 22-24 mm i głębokości około 100-150 mm.

Ponieważ wiele części, takich jak plastikowy rdzeń zewnętrzny obudowy, uzwojenie pierwotne i szpula pierwotna, uzwojenie wtórne i szpula wtórna oraz rdzeń środkowy, a także żywica epoksydowa, muszą być umieszczone w tak ograniczonej przestrzeni, do ich produkcji konieczna jest zaawansowana technologia. Ze względu na ograniczoną przestrzeń, cylindryczne cewki zapłonowe DENSO wykorzystują również uzwojenie diagonalne w uzwojeniu wtórnym, co pozwala na wykonanie znacznie większej liczby uzwojeń w mniejszej przestrzeni.

2135 007

Wyzwania

Ponieważ korpus cewki cylindrycznej jest długi i wąski, naprężenie termiczne w kierunku osiowym, na które jest narażony, jest szczególnie wysokie. Aby załagodzić ten problem, DENSO stosuje materiał amortyzujący na górne i dolne końce rdzenia środkowego. Materiał ten, zawierający gumę, podlega analizie FEM DENSO i dlatego posiada odpowiednie właściwości fizyczne i wymiary, czego brakuje w wielu cewkach niższej jakości. Ponadto, chociaż niektóre cewki zapłonowe innych firm również posiadają obecnie diagonalne uzwojenie wtórne, to technologia stosowana do produkcji tego uzwojenia jest często niska, co negatywnie wpływa na jego trwałość.

Aby wyprodukować wysokowydajną cewkę zapłonową, konieczny jest najwyższej jakości projekt, zaawansowana technologia produkcji i surowa kontrola jakości podczas ich wytwarzania. Tak więc pomimo faktu, że różnica w wydajności (napięcie wyjściowe, energia itp.) między nową cewką zapłonową DENSO a częścią innego producenta może początkowo wydawać się niewielka, różnica ta staje się coraz bardziej widoczna z upływem czasu, który wpływa na działanie, niezawodność i żywotność cewek zapłonowych.

Nie daj się zwieść pozorom

Choć na pierwszy rzut oka różne cewki zapłonowe mogą wyglądać łudząco podobnie, trzeba pamiętać, że istotny wpływ na ich żywotność mają właściwości fizyczne materiałów zastosowanych podczas ich produkcji. Jako główny dostawca cewek zapłonowych na pierwszy montaż dla producentów pojazdów na całym świecie, DENSO stale bada i monitoruje materiały, właściwości, wymiary i wymagania, tak aby nasze cewki zapłonowe zapewniały najwyższą jakość i długą żywotność – zarówno na rynku OE, jak i na rynku wtórnym.

Więcej informacji o naszych cewkach zapłonowych można znaleźć tutaj.