Minden a gyújtótekercsekről

Gyújtástechnológia

Dízel hidegindítási technológia

Hűtés

Érzékelők

Minden a gyújtótekercsekről Technikai információk, 7. sz.

®

Beépített Perfection built in tökéletesség

2

Tartalomjegyzék

Bevezetés A szikragyújtású motor

3



4

A gyújtótekercsek működése szikragyújtású motorban

4

A modern gyújtótekercsekkel szembeni követelmények

5

Gyújtótekercsek kialakítás és működési mód

5

Gyújtástechnológiai terminológia

6

Mennyi gyújtószikrát igényel a motor?

7

Gyújtótekercsek - típusok és rendszerek

7

Gyújtótekercsek – típusok és rendszerek

8

Henger alakú gyújtótekercsek

8

Elektronikus gyújtáselosztóval rendelkező gyújtótekercsek

9

Duplaszikrás gyújtótekercsek Gyújtótekercssínek

9 11

Gyertyaakna/dugaszos/intelligens felső dugaszos gyújtótekercsek

11

Duplatekercses gyújtótekercsek

13

Gyújtótekercs – gyártás

14

Lépésről lépésre a precíziós termékig

14

Tesztelt minőség

15

Az eredeti gyártmány és a hamisítványok

15

Műhelytippek

17

Okok a cserére

17

Professzionális ki- és beszerelés

18

Célszerszám a gyújtótekercs cseréjéhez

18

Tesztelés és ellenőrzés

20

Hibakeresés lépésről lépésre

21

Önteszt

22

3

Bevezetés

Kevesebb kibocsátott káros anyag, alacsonyabb üzemanyag-fogyasztás, magasabb gyújtófeszültség, kevés hely a meghajtóegységben és a motortérben: A modern gyújtótekercsekkel szemben támasztott tervezési követelmények folyamatosan nőnek. A szikragyújtású motorok ugyanakkor nem változnak: az üzemanyag/levegő keveréket a megfelelő időpontban kell begyújtani az optimális energiával, hogy teljes égés következhessen be. Az üzemanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás csökkentése, a hatékonyság növelése érdekében a motortechnológiák folyamatosan fejlődnek – ahogy a BERU gyújtásrendszerei is. A vállalat kutató-fejlesztő részlege a cégközpontban, a németországi Ludwigsburgban és Ázsiában működik, ahol a gyújtástechnológiák a nemzetközi autóiparral karöltve kerülnek kifejlesztésre. A BERU gyújtótekercsei így precízen alkalmazkodtak a modern szikragyújtású motorok által támasztott olyan igényekhez, mint például a turbófeltöltés, a motorok méretének csökkentése (downsizing), a közvetlen befecskendezés, a szegény keverék, a kipufogógázok jelentős mértékű visszakeringetése stb. A fejlesztések során a vállalat a gyújtástechnológia szakértőjeként egy teljes évszázad alatt összegyűjtött tapasztalatból építkezhetett. A BERU gyújtótekercsek hipermodern létesítményekben, saját gyártóüzemekben készülnek a németországi Ludwigsburg és Muggendorf városában, valamint Ázsiában. Az járműgyártók közel az összes jelentős európai tömeggyártó létesítményben BERU gyújtótekercset használnak. A vállalat jelenleg több mint 400 cikkből álló gyújtótekercs-választékot kínál a karbantartási és javítási piac számára – mondani sem kell, hogy eredeti berendezés minőségben. A piac mai megoszlása elterjedtség szerint VW járművekben 99%, a BMW Csoport járműveiben 80%, a VW Csoport egészét tekintve 95% – és a választék napjainkban is folyamatosan bővül a piac igényeivel összhangban.

4

A szikragyújtású motor A gyújtótekercsek működése szikragyújtású motorban Az összesűrített üzemanyag/levegő keverék optimális meggyújtása már a motorgyártás korai évei óta a legnagyobb mérnöki kihívást jelenti. A szikragyújtású motorok esetében ezt hagyományosan a sűrítési ütem után indítja be egy a gyújtógyertyától eredő elektromos szikra. Ahhoz, hogy az elektródák között a feszültség hatására átugorjon a szikra, először össze kell gyűjteni a töltést a kisfeszültségű rendszerben, ezt tárolni kell, majd a gyújtás időpontjában ki kell sütni a gyújtógyertyánál. Mindezt a gyújtótekercs, a gyújtásrendszer integrált része végzi.

A gyújtótekercset mindig pontosan az adott gyújtásrendszerhez kell hangolni. A szükséges paraméterek a következők: A A  A  A  A  

szikráztatási energia, ami a gyújtógyertyánál jelentkezik szikrához a kisülés időpontjában szükséges áramerősség szikra fenntartásának időtartama a gyújtógyertyánál gyújtófeszültség minden üzemi feltétel mellett szikraszám minden fordulatszám mellett

A turbófeltöltővel vagy közvetlen üzemanyag-befecskendezéssel rendelkező szikragyújtású motorok nagyobb szikráztatási energiákat igényelnek. A gyújtótekercs és a gyújtógyertya közötti nagyfeszültségű kapcsolatnak működőképesnek és biztonságosnak kell lennie. Itt lép színre a BERU a megfelelő érintkezőkkel vagy nagyfeszültségű gyújtótekercs-csatlakozókkal rendelkező kiváló minőségű gyújtókábeleivel.

5

A modern gyújtótekercsekkel szembeni követelmények A modern gépkocsik gyújtásrendszereinek gyújtótekercsei akár 45 000 V feszültséget is létrehozhatnak, nagyon fontos tehát a – tökéletlen égéshez vezető – gyújtáskihagyás elkerülése. A tökéletlen égés nem csak a katalizátort károsítja, de növeli a károsanyag-kibocsátást is, így környezetszennyezést is okoz. A gyújtótekercsek – rendszertől függetlenül (statikus nagyfeszültség-elosztós, forgó nagyfeszültség-elosztós, duplaszikrás gyújtótekercs, egyszeres szikra gyújtótekercs) – elektromosan, mechanikusan és kémiailag egyaránt a szikragyújtású motorok nagy igénybevételnek kitett elemei. Hibamentesen kell helytállniuk az elhelyezésük körülményeitől függetlenül (a karosszériában, motorblokkban vagy közvetlenül a gyújtógyertyára szerelve a hengerfejben) hosszú üzemidőn keresztül.

A gyertyaakna-gyújtótekercsek mélyen a motortérben vannak elhelyezve, és szélsőséges hőterheléseknek vannak kitéve.

Gyújtótekercsek: elektromos, mechanikus, termikus, elektrokémiai követelmények Hőmérsékleti tartomány: -40 °C – +180 °C Szekunder feszültség: akár 45 000 V  Primer áramerősség: 6–20 A  Szikráztatási energia: 10 mJ-tól kb. 100 mJ-ig (napjainkban) vagy 200 mJ-ig (a későbbiek során)  Rezgéstartomány: akár 55 g  Ellenálló képesség benzinnek, olajnak, fékfolyadéknak  

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód A gyújtótekercsek működése a transzformátor elvén alapul. Alapvető részegységei a primer tekercs, a szekunder tekercs, a vasmag és a ház szigetelőanyaggal együtt, amely napjainkban kétkomponensű epoxi gyanta. A két külön acéllemezből álló vasmagon két tekercs található: a vastag rézhuzalból álló, kb. 200 menetből álló primer tekercs (a huzal keresztmetszete kb. 0,75 mm²); a vékony rézhuzalból álló szekunder tekercs, kb. 20 000 menettel (a huzal keresztmetszete kb. 0,063 mm²). 

6

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód Amikor a primer tekercs áramköre zár, mágneses mező alakul ki a tekercsben. Az önindukció miatt feszültség keletkezik. A gyújtás pillanatában a tekercs áramellátását a végfokozat lekapcsolja. Az azonnal összeomló mágneses mező a primer tekercsben magas indukciós feszültséget generál. Ezt a gyújtótekercs a szekunder oldalon a szekunder és a primer menetszám arányában magas feszültséggé transzformálja. A gyújtógyertyánál a nagyfeszültség áthúz, ami a szikraköz ionizálásához vezetve áramot kezd vezetni. Az áram addig folyik, amíg az összegyűlt energia ki nem sül. A szikra átugrása begyújtja az üzemanyag/levegő keveréket. A maximális feszültség az alábbiaktól függ:  A szekunder tekercs és a primer tekercs menetszámának  A vasmag minőségétől  A mágneses mezőtől

Vázlatrajz: a gyújtótekercs szerkezete E N1

N2

E = Laminált vasmag (mágneses) N1 = Primer oldali tekercs, 100-250 menet

U1

U2

N2 = Szekunder oldali tekercs, 10 000-25 000 menet U1 = Primer feszültség (akkufeszültség), 12-14,7 V U2 = Szekunder feszültség, 25 000-45 000 V

I1

l1 = Primer áramerősség, 6-20 A

I2

primer tekercs

szekunder tekercs

l2 = Szekunder áramerősség, 80-120 mA

be ki be ki Gyújtástechnológiai terminológia be ki

VEZÉRLÉS

be

Feltöltési idő Feltöltési idő Gyújtási időpont Gyújtási időpont ki Feltöltési idő Feltöltés kezdete Gyújtási időpont Feltöltés kezdete Az árammegszakítás Feltöltés kezdete Az árammegszakítás Feltöltési idő Gyújtási időpont időpontja Az árammegszakítás időpontja Feltöltés kezdete időpontja Az árammegszakítás

Energiatárolás: A tekercs áramellátása során az energiát a mágneses mező tárolja. Bekapcsolás, tekercs feltöltve (primer áramkör zárva, szekunder áramkör nyitva). A gyújtás időpontjában az áramellátás megszakad.

időpontja

PRIMER ÁRAM

SZEKUNDER FESZÜLTSÉG

Az áramerősség Az áramerősség felfutásának időszaka Az áramerősség felfutásának időszaka felfutásának időszaka Az áramerősség felfutásának időszaka Aktiválószikra Aktiválószikra Aktiválószikra

Gyújtófeszültség Gyújtófeszültség Gyújtófeszültség Gyújtófeszültség Üzemi feszültség Üzemi feszültség Üzemi feszültség Üzemi feszültség

Aktiválószikra

SZEKUNDER ÁRAM

Max. üzemi áramerősség Max. üzemi áramerősség Max. üzemi áramerősség Max. üzemi áramerősség

Indukált feszültség: A tekercsen átfolyó áram minden változása feszültséget indukál (hoz létre). Szekunder nagyfeszültség épül fel.

Égés időtartama Égés időtartama Égés időtartama Égés időtartama

Nagyfeszültség: Akárcsak a transzformátorban, az elérhető feszültség a primer és a szekunder tekercs menetszámának arányától függ. A szikra áthúzása akkor történik meg, amikor a feszültség eléri a gyújtási értéket (az áttörést).

Gyújtószikra: A gyújtógyertyánál a nagyfeszültségű áthúzás során a tárolt energia a szikracsatornában kisül (primer áramkör nyitva, szekunder áramkör zárva).

7

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód Szikráztatási energia A gyújtótekercseknél lényeges teljesítménytényező a szikráztatási energia. Ez határozza meg a szikra áramerősségét és a szikra égési időtartamát a gyújtógyertya elektródái között. A modern BERU gyújtótekercsek szikráztatási energiája 50–100 millijoule (mJ). 1 millijoule = 10-3 J = 1000 mikrojoule. A legújabb generációs gyújtótekercsek szikráztatási energiája akár 200 mJ is lehet. Ez azt jelenti, hogy ezeknek a nagyfeszültségű alkatrészeknek az érintése akár végzetes balesetet is okozat! Kérjük, olvassa el az adott járműgyártó által kiadott biztonsági előírásokat.

Mennyi gyújtószikrát igényel a motor? Szikraszám, F = fordulatszám × hengerszám 2



Például: 4 heng. négyütemű motor, 3000 f/p fordulatszám Szikraszám = 3000 × 4 = 6000 szikra/perc 2 Egy 30 000 km hosszú úton, átlagosan 3000 f/p fordulatszámmal üzemelő, 60 km/h átlagsebességgel haladó gépkocsi egyetlen gyújtógyertyája 45 000 000 szikrát ad le!

A gyújtótekercs specifikációi/jellemzői Primer áram I1 Feltöltési idő T 1 Szekunder feszültség U 2 Szikra időtartama TFu WFu Szikráztatási energia Szikra áramerőssége IFU Primer tekercs ellenállása R1 Szekunder tekercs ellenállása R 2 Primer tekercs menetszáma N1 Szekunder tekercs menetszáma N 2

6–20 A 1,5–4,0 ms 25–45 kV 1,3–2,0 ms 10–60 mJ a „normál” motoroknál, akár 140 mJ a „DI” (közvetlen befecskendezésű) motoroknál 80–115 mA 0,3–0,6 ohm 5–20 kohm 100–250 10 000–25 000

8

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód Gyújtótekercsek – típusok és rendszerek A BERU gyújtótekercs-választék több mint 400 különböző típust tartalmaz az összes aktuális technológiából: a régebbi gépkocsik henger alakú gyújtótekercseitől a mechanikus gyújtáselosztóval rendelkező integrált elektronikájú és a duplaszikrás gyújtótekercseken át (Fiat, Ford, Mercedes-Benz, Renault, VW és más típusoknál) a rúd vagy ceruza alakú gyújtótekercsekig (gyertyaakna gyújtótekercsek), melyek közvetlenül a gyújtógyertyára illeszkednek. A VW márkát illetően, a BERU gyújtótekercsek elterjedtsége eléri a 99 százalékot. A vállalat emellett gyárt teljes gyújtótekercssíneket is, amelyekben több különálló gyújtótekercs egyetlen közös házba (sínbe) került.

Henger alakú gyújtótekercsek Napjainkban a henger alakú gyújtótekercsek már csak a klasszikus gépkocsikban szerepelnek. Olyan járművekhez készülnek ezek, amelyekben forgó nagyfeszültség-elosztó és megszakító adja a vezérlést.

Külső nagyfeszültségű kapcsolat Szigetelőburkolat Belső nagyfeszültségű kapcsolat rugós érintkezőkön keresztül Ház Tekercsrétegek szigetelőpapírral Tartókonzol Mágneses burkolólemez Primer tekercs Szekunder tekercs Öntött kompaund Szigetelés Vasmag

Megszakítóval történő kioldás. Ennél a kialakításnál a feszültséget központilag hozza létre a gyújtótekercs, és mechanikusan osztja el a gyújtáselosztó az egyes gyújtógyertyák között. Ilyen jellegű feszültségelosztás a modern motorfelügyeleti rendszerekben már nincs használatban.

9

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód MEGSZAKÍTÓVAL VEZÉRELT ÉS ELEKTRONIKUS GYÚJTÁSRENDSZEREK Megszakítóval vezérelt gyújtásrendszer Zárási idő Megszakítóval vezérelt gyújtásrendszernél a zárási idő az az időtartam, amíg a megszakító zárt állapotban van.

Elektronikus gyújtásrendszer Csatolás

Primer

Gyújtótekercs

Akkumulátor

Elektronikus vezérlésű gyújtásrendszernél a zárási idő az az időtartam, amíg a primer áramkör van zárt állapotban.

Dióda (kapcsolás, szikraelnyomás)

Szekunder Zavarszűrő ellenállás

Gyújtógyertya Kapcsoló

Teljesítménytranzisztor Gyújtógyertya

Elektronikus gyújtáselosztóval rendelkező gyújtótekercsek Régebbi gyújtásrendszereknél a végfokozat különálló egység volt a motortérben, a karosszérián vagy – forgó nagyfeszültségelosztó esetén – a gyújtáselosztón vagy benne. A statikus nagyfeszültség-elosztó megjelenése és a mikroelektronika fejlődése lehetővé tette a végfokozat beépítését a gyújtótekercsbe. Ez a megoldás számos előnnyel jár: Diagnosztikai lehetőségek Ionáramjel  Zavarszűrés  Árammegszakítás  Áramhatárolás  Termikus megszakítás  Rövidzárlat észlelése  Nagyfeszültség stabilizálása  

Beépített végfokozattal rendelkező BERU elosztó gyújtótekercs mechanikus gyújtáselosztó esetén.

Duplaszikrás gyújtótekercsek A duplaszikrás gyújtótekercsek két gyújtógyertyánként/két hengerenként hoznak létre egyszerre optimális gyújtófeszültséget a különböző hengerekben. A feszültséget a rendszer úgy osztja el, hogy A levegő/üzemanyag keveréket a sűrítési ütem végén gyújtsa be (gyújtási időpont) (elsődleges szikrák – erőteljes gyújtószikra),  A másik henger gyújtószikrája a kipufogási ütemben ugrik át (másodlagos szikrák – alacsony energia). 

Duplaszikrás gyújtótekercs. A duplaszikrás gyújtótekercsek a forgattyústengely egy átfordulása alatt két szikrát (elsődleges és másodlagos szikrát) generálnak. Nincs szükség a vezérműtengellyel történő szinkronizálásra. Ugyanakkor a duplaszikrás gyújtótekercsek csak páros hengerszámú motorokhoz alkalmasak. A négy- vagy hathengeres motorral ellátott gépkocsikba így kettő és három duplaszikrás gyújtótekercs kerül beépítésre.

10

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód 2 × 2 KIVEZETÉSŰ DUPLASZIKRÁS GYÚJTÓTEKERCS NÉGYHENGERES MOTORHOZ 1 A henger „A” gyújtótekercstorony Neg. szikra

Duplaszikrás gyújtótekercs 2 × 2 gyújtógyertyához. Például: Volkswagenhez, Audihoz.

3 C+ henger C gyújtótekercstorony Poz. szikra

4 D+ henger D gyújtótekercstorony Poz. szikra 2 B- henger B gyújtótekercstorony Neg. szikra

360° Kw

Duplaszikrás gyújtótekercs

Időpont

Heng. 1 Munkaütem Kipufogás Szívás

Sűrítés

Heng. 2 Kipufogás Szívás

Munkaütem

Sűrítés

Heng. 3 Sűrítés

Munkaütem Kipufogás Szívás

Heng. 4 Szívás

Sűrítés

1

2

Munkaütem Kipufogás

3

4

Gyújtási ciklus 1 – 3 – 4 – 2

2 × 2 KIVEZETÉSŰ DUPLASZIKRÁS GYÚJTÓTEKERCS NÉGYHENGERES MOTORHOZ Statikus nagyfeszültség-elosztás: az egyik gyújtókábelegység két kábelből áll gyújtógyertyacsatlakozókkal együtt. A gyújtótekercs a másik két gyújtógyertyára van felszerelve.

3 × 2 KIVEZETÉSŰ DUPLASZIKRÁS GYÚJTÓTEKERCS HATHENGERES MOTORHOZ A gyújtótekercsek a 2., 4. és 6. henger gyújtógyertyáin találhatók. Példa: Mercedes-Benz M104.

11

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód Gyújtótekercssínek A gyújtótekercssínnél (gyújtásmodul) több gyújtótekercs – a hengerszámtól függ a számuk – egy tömbként közös házba (sínbe) van beépítve. Ugyanakkor ezek a tekercsek funkcionálisan függetlenek, és ugyanúgy működnek, mint az egyszeres szikra gyújtótekercsek. A kialakításnak az az előnye, hogy kevesebb összekötő kábel szükséges. Egyetlen kompakt gyújtógyertyacsatlakozó elegendő. Emellett a gyújtótekercs moduláris felépítése az egész motorteret elegánsabbá, rendezettebbé, zavarmentesebbé teszi. A gyújtótekercssínek vagy gyújtássínek a három- és négyhengeres motorokban terjedtek el.

Gyertyaakna/dugaszos/ intelligens felső dugaszos gyújtótekercsek Az egyszeres szikra gyújtótekercsek – más néven gyertyaakna/ dugaszos gyújtótekercsek, rúd, ceruza vagy intelligens felső dugaszos gyújtótekercsek – közvetlenül a gyújtógyertyára csatlakoznak. Normál esetben ezekhez gyújtókábelre nincs szükség (kivéve a duplaszikrás gyújtótekercseket), ugyanakkor nagyfeszültségű csatlakozóra itt is szükség van. Ennél a kialakításnál mindegyik gyújtógyertyához külön gyújtótekercs tartozik, ami közvetlenül a gyújtógyertya szigetelőteste felett található. Ez a kialakítás különösen filigrán méreteket tesz lehetővé. A legújabb generációs moduláris, kompakt, könnyű, intelligens felső dugaszos gyújtótekercsek kifejezetten a modern, csökkentett méretű motorok helytakarékos geometriájához illeszkednek. Kisebbek ugyan a normál gyújtótekercseknél, mégis nagyobb égési energiát és magasabb gyújtófeszültséget szolgáltatnak. Az innovatív műanyagok és a részegységek különösen biztonságos kapcsolata a gyújtótekercs házán belül szintén a megbízhatóságot és a tartósságot növeli. Az egyszeres szikra gyújtótekercsek páros és páratlan hengerszámú motorokban is használhatók, a rendszert ugyanakkor a vezérműtengely-érzékelőn keresztül szinkronizálni kell. Az egyszeres szikra gyújtótekercsek egy munkaütemben egy gyújtószikrát generálnak. A gyújtótekercs/gyújtógyertya egység kompakt, gyújtókábel nélküli kialakításának köszönhetően a gyújtófeszültség veszteségei az összes gyújtásrendszer közül a legkisebbek. Az egyszeres szikra gyújtótekercsek teszik lehetővé a gyújtási szög legnagyobb tartományban történő beállítását. Az egyszeres gyújtótekercses rendszer a gyújtáskihagyás figyelését a primer és a szekunder oldalon is támogatja. Az esetleges problémákat a vezérlőegység tárolja, a hibakódok a fedélzeti diagnosztikai csatlakozón át gyorsan kiolvashatók, és a hibák céltudatosan orvosolhatók.

Helytakarékos és magas szinten hatékony BERU gyújtásrendszer: dupla platinaelektródás gyújtógyertya dugaszos gyújtótekerccsel. Az új dupla platinaelektródás gyújtógyertya „bura” csatlakozója meggátolja az áthúzást a szigetelőtesten.

12

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód AZ EGYSZERES SZIKRA GYÚJTÓTEKERCS KAPCSOLÁSI RAJZA A szekunder tekercsben történő szikraelnyomáshoz az egyszeres szikra gyújtótekercsekben nagyfeszültségű diódát kell alkalmazni.

1 Gyújtáskapcsoló 2 Gyújtótekercsek 3 Gyújtógyertyák 4 Vezérlőegység 5 Akkumulátor

1 2 5

4

3

10 R= 2 kΩ + – 20 % 4

15 Lp

Ls

Rp

Rs

Dióda

31

1

AZ EGYSZERES SZIKRA GYÚJTÓTEKERCS KIALAKÍTÁSA Az egyszeres szikra gyújtótekercsek egy munkaütemben egy gyújtószikrát generálnak; így a vezérműtengellyel szinkronizálni kell őket.

Szekunder tekercs

Vasmag légrésekkel Nagyfeszültségű dióda szikraelnyomáshoz

Primer tekercs

Szilikonos nagyfeszültségű gyújtógyertya-csatlakozó Primer csatlakozó

Zavarszűrő ellenállás

Test érintkező

Rugós érintkező Egyszeres szikra gyújtótekercs, például Audi, Porsche, VW.

Aktiválószikra

 z aktiválószikra mind a 3 A rendszerben (forgó nagyfeszültség-elosztós, duplaszikrás gyújtótekercs, egyszeres szikra gyújtótekercs) elnyomásra kerül: A forgó nagyfeszültség-elosztós rendszereknél nincs szükség különleges intézkedésekre: Az elosztó rotorja és az elosztófedél palástelektródája közötti légrés automatikusan kioltja az aktiválószikrákat.

Forgó nagyfeszültség-elosztás ki

be

Primer áram

15 Nagyfeszültség, kV

A primer áramkör aktiválásakor a primer tekercs körül mágneses mező épül fel. A mágneses tér ereje elegendő ahhoz, hogy nemkívánatos aktiválási feszültséget hozzon létre kb. 1,5 kW teljesítménnyel a szekunder tekercsben. Ettől egy gyenge aktiválószikra átugrik a gyertya elektródái között, ami bizonyos feltételek mellett az üzemanyag/ levegő keveréket teljesen rossz időpontban begyújthatja.

Elosztófedél-elektróda

10 Nagyfeszültség

5

0 -2

Aktiválófeszültség

-4

t Gyújtószikra Rotor

Aktiválószikra

Az előszikra meggátolja az aktiválószikra létrejöttét

13

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód Statikus nagyfeszültség-elosztó duplaszikrás gyújtótekerccsel Statikus nagyfeszültség-elosztás és duplaszikrás gyújtótekercs esetén a gyújtógyertyák sorosan vannak bekötve, így az aktiválószikrának mindkét gyújtógyertya elektródái között át kell ugrania. A szekunder tekercs aktiválófeszültségének csak a fele (1,5 kV: 2 = 0,75 kV) jön létre az egyes gyertyákon, ami már nem elegendő az aktiválószikra létrehozásához. Az egyszeres szikra gyújtótekercses statikus nagyfeszültség-elosztóknál nem keletkezik aktiválószikra, mert a szekunder tekercsben elhelyezett nagyfeszültségű dióda blokkolja az aktiválófeszültség kisülését. Megjegyzés: Az 1-es és 15-ös kivezetés polaritását nem szabad felcserélni, mert a nagyfeszültségű dióda tönkremegy.

Statikus nagyfeszültség-elosztó egyszeres szikra gyújtótekerccsel

Duplaszikrás gyújtótekercs Gyújtógyertya

15

1

2

Egyszeres szikra gyújtótekercs Szekunder áramkör

15

4a

4a Gyújtógyertya

Aktiválófeszültség, U U=1,5 kV

2

U 2 1. henger

1

Blokkolódióda

4b 1

A 750 V feszültség nem elegendő az aktiválószikra létrejöttéhez.

Duplatekercses gyújtótekercsek Új duplatekercses technológiájával a BERU egy intelligens duplaszikrás gyújtásrendszerrel bővítette kínálatát, amely javítja az égés teljesítményét, és csökkenti a káros anyagok kibocsátását. Az innovatív rendszer két tekercset tartalmaz ugyanabban a házban, és közvetlenül csatlakozik az adott henger gyújtógyertyájára. A duplatekercses gyújtásrendszer csökkenti a gyújtási késéseket, és precízebb gyújtásidőzítést tesz lehetővé különböző motorfordulatszámok és különböző terheléstartományok mellett. Emellett a rendszer külön is képes vezérelni szükség esetén az egyes gyertyákat. Egy különlegesen tartós gyújtógyertyával kombinálva még precízebb gyújtásbeállítást tesz lehetővé az égéstéren belül folyamatosan változó körülményekhez, és tökéletesen illeszkedik a BERU legújabb generációs gyújtógyertyáihoz, már ma teljesítve a holnap követelményeit a szegényebb keverékű égés és a kipufogógázok növekvő mértékű visszakeringetése (EGR) terén. A hagyományos gyújtótekercsekkel összevetve a BERU új gyújtástechnológiája észrevehetően rövidebb gyújtási fáziskéséssel működik, és jobb égési stabilitást biztosít a teljes égési ciklus során; ez különösen részterhelésnél és alapjárat mellett jelentkezik. Az integrált elektronika lehetővé teszi a tekercsek zökkenőmentes egymás utáni feltöltését és kisütését, valamint a gyújtási energia változtatását. A jelentkező előny a minimális energiafogyasztás a teljes üzemi ciklus során. Az új duplatekercses rendszer a felső dugaszos gyújtótekercsekhez hasonlóan közvetlenül csatlakozik a hengerek gyújtógyertyáihoz, így javul a gyújtás felügyelete. További előnyök még az egyszeres szikra üzemmód szükség esetén, valamint a többszikrás üzemmód. Az új duplatekercses gyújtásrendszer emellett nagyobb rugalmasságot nyújt a fluktuáló gyújtási értékek terén, és tolerálja a nagy mennyiségű visszakeringetett kipufogógázt is. A piac követelményeit optimálisan követve a BERU két változatban tervezi kínálni az új technológiát: az egyik változat 12 V, a másik pedig 40–50 V üzemi feszültséghez készül.

4

1

14

Gyújtótekercs – gyártás A BERU felső dugaszos gyújtótekercsek új csúcstechnológiás gyártási rendszere Minden évben több millió az autóiparral karöltve kifejlesztett gyújtótekercs hagyja el a számítógép-vezérelt, kifinomult gyártósorokat a BERU gyártólétesítményeiben.

Az új BERU gyújtótekercs-gyártósor Ludwigsburgban.

Az egyes összetevők adott állomásoknál csatlakoznak a gyártósorba.

A primer és a szekunder tekercsek tekercselését ...

… számítógépek végzik és ellenőrzik.

Itt történik a primer és a szekunder tekercsek teljesen automatikus összeszerelése.

A szekunder huzal vákuumos öntéssel gyantaöntvénybe ágyazódik.

A gyártás egyik legfontosabb lépése: a gyújtótekercs végellenőrzése.

15

Gyújtótekercs – gyártás Tesztelt minőség A BERU gyújtótekercsek megfelelnek a legszigorúbb minőségi szabványoknak, és még a legszélsőségesebb üzemi feltételek mellett is üzembiztosan működnek. Emellett a gyújtótekercsek a kifejlesztés fázisában és természetesen a gyártás során számos minőségbiztosítási teszten esnek át, amelyek a hosszú üzemidő és a megfelelő teljesítmény biztosításához elengedhetetlenek. A BERU mérnökei már a fejlesztés során precíz módosításokat végeznek az adott járműalkalmazáshoz való illesztéshez, szoros együttműködésben a járműgyártókkal. Különös figyelmet szentelnek az elektromágneses kompatibilitásnak, – ami a vállalat Ludwigsburgban, Németországban működő kutatásifejlesztési központjában végzett kiterjedt tesztek tárgya – hogy kiszűrhetők legyenek a jármű kommunikációs vagy biztonsági rendszereit érő potenciális hibák vagy megszorítások. A fejlesztési fázist követően a BERU gyújtótekercsek a legmagasabb szintű szabványok szerinti gyártásra kerülnek – és újra átesnek számos minőségbiztosítási teszten. A vállalat összes létesítménye DIN ISO 9001 tanúsítvánnyal rendelkezik. A BERU összes németországi létesítménye mindemellett QS 9000, VDA 6.1 és ISO TS 16949 tanúsítvánnyal, valamint ISO 14001 szerinti környezetvédelmi tanúsítvánnyal is rendelkezik. A BERU a beszállítói kiválasztásánál is a legszigorúbb minőségi szabványokat alkalmazza.

Eredeti termékek és hamisítványok A gyújtótekercsek másolatai gyakran olcsók – de a gyártásuk is hasonló anyagi ráfordítással zajlik. A költségek miatt és a know-how hiánya miatt az ilyen olcsó termékek gyártói nem képesek elérni a minőségi szabványok BERU által kínált szintjét. A legtöbb másolat gyenge minőségű alapanyagokból készül, és nagy számú különálló alkatrészből tákolják össze. Ezek nem rendelkeznek olyan elektromos jellemzőkkel és nem bírnak akkora hőterhelést, mint az eredeti gyújtótekercsek. Különösen integrált elektronikával rendelkező tekercsek esetén a másolatok csak néhány motorváltozatban képesek megfelelő működésre. A gyártásuk emellett gyakran zajlik megbízható minőség-ellenőrzések nélkül. Ezen okoknál fogva az ilyen hamis termékek beszerelése költséges javításokat eredményezhet. Ezzel kapcsolatban az jelent veszélyt, hogy még a specialisták sem veszik könnyen észre az ilyen hibákat szabad szemmel. A BERU emiatt közelről megvizsgálta az eredeti és hamis alkatrészeket, lásd alább.

16

Gyújtótekercs – gyártás Fókuszban: forrasztott kötés, érintkezők, energia átvitel Eredeti: A gyűjtősínes csatlakozásokkal rendelkező nyomtatott áramköri lap automatizált gyártást, optimális folyamatvezérlést tesz lehetővé, így konzisztens minőséget biztosít.

Olcsó másolat: A tekercsben számos idegen test (a nyilak mutatják) található, ami a megkérdőjelezhető gyártási minőség bizonyítéka. Az elhelyezkedésüktől, anyaguktól és vastagságuktól függően ezek rövidzárlatot, tekercshibát okozhatnak. Szintén feltűnő: elcsúszott vagy helytelenül behelyezett alkatrész.

Eredeti: Pontosan elhelyezett és forrasztott gyűjtősínek és a házban egyenesen álló alkatrészek az eredeti BERU alkatrészben – a minőség és tartósság jeleként.

Optimális forrasztott csatlakozások

Másolat: A vezetékek összevissza futnak, a nagyfeszültségű csatlakozásnál torz érintkezőmezők láthatók, a tekercstestek és a kártyák formátlanok: a gyújtótekercs meghibásodása pusztán idő kérdése.

Óncseppek

Nem megfelelően forrasztott csatlakozások

Fókuszban: az öntött kompaund és az impregnálás minősége Eredeti: BERU gyújtótekercs egyenletes öntött kompaunddal. A töltőanyagot vákuum alatt öntik a gyújtótekercs házába, így megelőzhető a légbuborékok képződése.

Másolat: A nagyfeszültségű kábelnek és a vasmagnak biztonságos távolságra kell lennie a nagyfeszültségtől. Esetünkben a nagyfeszültségű kábel túl közel van a vasmaghoz. Lehetséges következmény a nagyfeszültség áthúzása, így a gyújtótekercs teljes tönkremenetele.

Másolat: A gyújtótekercs háza és a nagyfeszültségű kábel sóderrel van kitöltve a költséges öntött kompaunddal való spórolásból. A résekben légbuborékok keletkeztek, az impregnálás minősége különösen a nagyfeszültségű résznél az alábbiaktól szenved: Ha a szekunder tekercsben levegő gyűlik fel, akkor az ionizálódik – ez azt jelenti, hogy a levegő vezetővé válik, és addig korrodálja a tekercsházat, amíg el nem éri a testpotenciált. Ettől rövidzárlat vagy áthúzás keletkezik, amitől a gyújtótekercs meghibásodik.

Másolat: A nem optimalizált anyagpárosításnak köszönhetően a primer és a szekunder tekercstestek szétválnak. Ettől szivárgóáram és káros kisülés keletkezhet a primer tekercsben, ami a gyújtótekercs meghibásodását okozza.

17

Műhelytippek A BERU gyújtótekercsek úgy lettek tervezve, hogy a gépkocsi teljes élettartamát kiszolgálják. Ennek ellenére a gyakorlatban mindig szükség lehet a cseréjére. Ennek rendszerint nem a gyújtótekercs az oka, hanem valamelyik szomszédos alkatrésszel kapcsolatos probléma vagy a nem megfelelő be-/kiszerelés.

A csere okai Gyakran kiderül, hogy a gyújtótekercshibákért a régi, esetleg utólag beszerelt selejtes gyújtótekercsek vagy gyújtógyertya-csatlakozók a felelősek:

HIBÁS GYÚJTÓKÁBELEK/GYÚJTÓTEKERCS-CSATLAKOZÓK 1. Az utólag beszerelt, gyenge minőségű gyújtókábel csatlakozója a tisztán látható anyaghiba miatt (nagy üregek/légzárványok) miatt letört.

1.

2.

2. A kapcsolódó gyenge minőségű alkatrészek miatt meghibásodott gyújtótekercs. Be lett küldve a BERU-hoz vizsgálatra. 3.

3. Korrodált gyújtótekercs-csatlakozó, ami kitört a tekercsházból, amikor a gyújtókábelt eltávolították. Az ok a hibásan beszerelt, gyenge minőségű dugasz, ami korrózióhoz vezetett, így összeforrt a gyújtótekerccsel.

SZENNYEZETT KÖRNYEZET A beépítés helye miatt a felfreccsenő vízzel vagy az útra szórt sóval gyakran kapcsolatba kerülő gyújtótekercsek különösen ki vannak téve a kockázatoknak. Ezt a kitettséget tovább növelik a nagynyomású vízzel történő motormosások. Az eredmény tönkrement tömítések és korrodált csatlakozók.

A közvetlenül a válaszfalra szerelt gyújtótekercseknek különösen nagy a kitettségük. A lehetséges következmény az érintkezők oxidálódása.

18

Műhelytippek A katalizátor vagy a kipufogócsonk/hengerfej közvetlen közelében található gyújtótekercsek nagy hőterhelésnek vannak kitéve. Ugyanez a probléma jelentkezik a gyertyaakna gyújtótekercseknél: A beszerelés helye rendívül szűk, és alig biztosít hűtést a motortól. Ilyen szélsőséges terheléseknél hosszú távon még a legjobb minőségű gyújtótekercs is meghibásodhat bizonyos körülmények között.

A gyertyaakna-gyújtótekercsek mélyen a motortérben vannak elhelyezve, és szélsőséges hőterheléseknek vannak kitéve.

Professzionális ki- és beszerelés Annak érdekében, hogy a nagyfeszültség átvitele biztonságos és megbízható lehessen, a gyertyaakna-gyújtótekercset nagyon szilárdan a gyújtógyertyához kell rögzíteni. A létrejövő magas hőmérsékletek miatt fennáll a veszélye, hogy a gyújtógyertya összeolvad a gyújtótekercs szilikon dugaszával. Alapvetően fontos tehát a BERU szerelőzsír (rendelési sz. 0 890 300 029, 10 g esetén vagy 0 890 300 045, 50 g esetén) használata a gyújtógyertya cseréje esetén. Ez biztosítja, hogy a gyertya csatlakozóját újra könnyen le lehessen venni.

Fontos: célszerszám a gyújtótekercs cseréjéhez

Csak a gyújtógyertyát kellett volna cserélni. A hibás kiszerelőszerszám miatt ezúttal a gyújtótekercset is cserélni kellett.

Előzze meg a gyújtótekercs károsodását: BERU célszerszámok balról jobbra: ZSA 044 (rendelési sz. 0 890 300 044), ZSA 043 (rendelési sz. 0 890 300 043), ZSA 042 (rendelési sz. 0 890 300 042).

Mivel a gyertyaakna-gyújtótekercsek a karcsú kivitelük miatt a gyújtógyertyákra vannak szerelve, az SAE-csatlakozó és a gyújtógyertya hatlapú árnyékolásának szoros illeszkedése miatt nehéz őket eltávolítani. Gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy a helytelen eltávolítás matt a gyújtótekercs gyakran kettétörik. A BERU három speciális gyújtótekercs-lehúzót kínál a Volkswagen csoport alkalmazásaihoz a szerelőknek, melyek kifejezetten a gyújtótekercs fejének geometriájához illeszkednek. Az adott kialakítástól függően a gyújtótekercs háza lehet lapos, négyszögletes vagy ovális. A gyújtótekercs-lehúzók nem csak azokra a mai gyújtótekercsekre alkalmazhatók, amikre pontosan illeszkednek, hanem a hasonló fejformájú korábbi modellekére is.

19

Műhelytippek Hosszanti repedések kialakulása a tekercstesten a megfelelő 6 Nm helyett a nem megfelelő, túlzott, 15 Nm meghúzási nyomaték miatt.

Repedés kialakulása a gyújtótekercs szigetelésén a beszereléskor történő megfeszítés miatt.

Gyújtógyertya-csatlakozó zsír A PROBLÉMA A gyújtógyertya cseréje után alkalmanként gyújtáskihagyás fordul elő – a teljes fordulatszám-tartományban. Az oka feszültségáthúzás a gyújtógyertya nyakánál, amit a szivárgó, sérült vagy felkeményedett gyújtógyertya-csatlakozó okoz. A MEGOLDÁS A beszerelése előtt hordjon fel vékony rétegben BERU szerelőzsírt (rendelési sz. 0 890 300 029, 10 g vagy 0 890 300 045, 50 g tétel esetén) a gyújtógyertya (sima vagy barázdált) nyakára. Fontos: mindig ellenőrizze a gyújtógyertya-csatlakozót, és szükség esetén cserélje le. Különösen a szerelt csatlakozóval szerelt egyszeres vagy duplaszikrás gyújtótekercseknél javasolt a csatlakozó cseréje a gyújtógyertyával együtt – mivel az utóbbinál gyakran felkeményedik a gyújtógyertyát tömítő része, így szivárgás fordulhat elő.

A hajszálrepedések a gyújtógyertya-csatlakozót megnyomva tisztán láthatóvá válnak.

Pörkölődés jelei a gyújtógyertya nyakán – a gyújtáskihagyás jelei.

Zsírozza be a gyújtógyertyacsatlakozókat – alkalmazzon védelmet a felkeményedés, így a nagyfeszültségű áthúzásokkal szemben.

20

Műhelytippek Tesztelés és ellenőrzés Egyenetlenül járó motor, teljesítményhiány: A hiba oka a gyújtótekercsnél is kereshető. A Fiat Punto motorterébe vetett pillantás a következőket mutatja: itt egy ZS 283 duplaszikrás gyújtótekercs működik. A hiba okának elsődleges diagnosztizálására sztroboszkóp lámpát javasolt alkalmazni. Járó motornál mindegyik hengerre rá kell kapcsolni. Ha rendszertelen villogási frekvencia tapasztalható egy vagy több hengernél, akkor a hiba a gyújtásrendszerben vagy a gyújtótekercsben lehet. Az alábbi ellenintézkedéseket kell megfontolni:  a gyújtógyertyák vizsgálata, szükség szerinti cseréje,  a gyújtókábel ellenállásának vizsgálata multiméterrel, szükség esetén a kábelek cseréje,  a gyújtótekercs primer és szekunder áramköre névleges ellenállásának ellenőrzése a gyártó utasításai alapján. Hiba esetén a gyújtótekercs cseréje. Primer kör ellenállásának ellenőrzése A primer tekercs ellenállásának ellenőrzése: a primer kör névleges ellenállása 20 °C-nál = 0,5 7Ω ±0,05. A szekunder tekercs ellenállásának ellenőrzése: a szekunder kör névleges ellenállása 20 °C-nál = 7,33 KΩ ±0,5.

ZS 283 gyújtótekercs működik például a Fiat Punto, Panda vagy Tipo típusban.

Szekunder kör ellenállásának ellenőrzése

1

2

21

Műhelytippek Hibakeresés lépésről lépésre

Tesztelési feltételek: akkumulátor feszültsége legalább 11,5 V. Motorfordulatszám-érzékelő: OK. Hall érzékelő: OK.

Duplaszikrás gyújtótekercs, például a VW/Audi gépkocsikban működő ZSE 003 tesztje: A biztosíték nem lehet hibás (esetünkben: 29. sz.).

Kapcsolja le a gyújtást. Távolítsa el a négypólusú dugaszt a gyújtótekercsről. Kapcsolja be a gyújtást. A leszerelt dugasz 1. és 4. érintkezője között legalább 11,5 V feszültségnek kell lennie. Kapcsolja le a gyújtást.

Mérje meg a gyújtótekercsek szekunder áramköreinek ellenállásait ohmméterrel a nagyfeszültségű kimeneten. 1. és 4. henger kimenete/ 2. és 3. henger kimenete. 20 °C mellett a névleges ellenállás helyes értéke 4,0–6,0 kΩ. Ha az érték kisebb, a gyújtótekercset cserélni kell.

22

Önellenőrzés 1. Melyik tekercs vezetéke vastagabb?

A. A primer tekercs vezetéke B. A szekunder tekercs vezetéke

2. Milyen magas a gyújtófeszültség egy modern egyszeres szikra gyújtótekercsnél?

A. 20 000 V B. 25 000 V C. 45 000 V

3. Milyen fizikai törvényen alapul a gyújtótekercs működése?

A. az áramerősség törvénye B. az indukció törvénye C. a feszültség törvénye

4. Mit jelent a „zárási idő” kifejezés?

A. az az időtartam, amely alatt a primer áram folyik B. az az időtartam, amely alatt a nagyfeszültség folyik

5. A gyújtótekercs melyik energiaformája mérhető

A. szikráztatási energia B. gyújtófeszültség

6. Melyik gyújtótekercs rendszernél szükséges a szinkronizálás a vezérműtengely érzékelőjével?

A. duplaszikrás gyújtótekercsek B. pohár alakú gyújtótekercsek C. egyszeres szikra gyújtótekercsek

7. Milyen hengerszámhoz illeszkedik a duplaszikrás gyújtótekercs?

A. páros hengerszámhoz B. páratlan hengerszámhoz

23

Önellenőrzés 8. Miért kell a nagyfeszültségű dióda a szekunder körbe az egyszeres szikra gyújtótekercseknél? 



A. a szikraelnyomás aktiválásához B. A feszültség növeléséhez C. A tekercs túlterhelés elleni védelme érdekében

9. Milyen magas a szikráztatási energia a legújabb BERU gyújtótekercseknél?





A. 5 mJ B. 10 mJ C. kb. 100 mJ

10. Miért kell megzsírozni a gyújtótekercs csatlakozóját BERU zsírral gyújtógyertya-csatlakozók esetén? A. Azért, hogy a csatlakozó simán csússzon rá a gyújtógyertyára B. Nedvesség elleni szigetelésként C. A feszültségáthúzás megelőzése érdekében

Megoldások: 1A, 2C, 3B, 4A, 5A, 6C, 7A, 8A, 9C, 10 A, B, C.



BERU® a BorgWarner BERU Systems GmbH bejegyzett védjegye. PRMBU1302-HU

Global Aftermarket EMEA vvba Prins Boudewijnlaan 5 2550 Kontich • Belgium www.federalmogul.com www.beru.federalmogul.com [email protected]

®

Beépített Perfection built in tökéletesség