Minden a gyújtótekercsekről

Technikai információk,

7. sz.

Gyújtástechnológia Dízel hidegindítási technológia Hűtés Érzékelők

®

Perfectionbuilt in

Beépített tökéletesség

2

Tartalomjegyzék

Bevezetés 3

A szikragyújtású motor 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 9

Gyújtótekercssínek 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

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 motor-technológiák 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.

3

Bevezetés

4

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

A szikragyújtású motor

A gyújtótekercsek működése szikragyújtású motorban

5

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 modern gyújtótekercsekkel szembeni követelmények

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).

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

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

6

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 = Laminált vasmag (mágneses)

N1 = Primer oldali tekercs, 100-250 menet

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

l1 = Primer áramerősség, 6-20 A

l2 = Szekunder áramerősség, 80-120 mAprimer tekercs

U1

E

N1 N2

U2

I1 I2szekunder tekercs

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

Gyújtástechnológiai terminológiaEnergiatárolás: 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.

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

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).

Feltöltési idő

Az áramerősség felfutásának időszaka

be ki

Feltöltés kezdete

Gyújtási időpont

Égés időtartama

Max. üzemi áramerősség

Gyújtófeszültség

Üzemi feszültség

Aktiválószikra

Az árammegszakítás

időpontja

VEZÉRLÉS Feltöltési idő

Az áramerősség felfutásának időszaka

be ki

Feltöltés kezdete

Gyújtási időpont

Égés időtartama

Max. üzemi áramerősség

Gyújtófeszültség

Üzemi feszültség

Aktiválószikra

Az árammegszakítás

időpontja

PRIMER ÁRAM

Feltöltési idő

Az áramerősség felfutásának időszaka

be ki

Feltöltés kezdete

Gyújtási időpont

Égés időtartama

Max. üzemi áramerősség

Gyújtófeszültség

Üzemi feszültség

Aktiválószikra

Az árammegszakítás

időpontja

SZEKUNDER FESZÜLTSÉG

Feltöltési idő

Az áramerősség felfutásának időszaka

be ki

Feltöltés kezdete

Gyújtási időpont

Égés időtartama

Max. üzemi áramerősség

Gyújtófeszültség

Üzemi feszültség

Aktiválószikra

Az árammegszakítás

időpontja

SZEKUNDER ÁRAM

7

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.

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

Szikráztatási energia

E = Laminált vasmag (mágneses)

N1 = Primer oldali tekercs, 100-250 menet

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

l1 = Primer áramerősség, 6-20 A

l2 = Szekunder áramerősség, 80-120 mA

A gyújtótekercs specifikációi/jellemzői

I1 Primer áram 6–20 AT1 Feltöltési idő 1,5–4,0 msU2 Szekunder feszültség 25–45 kVTFu Szikra időtartama 1,3–2,0 msWFu Szikráztatási energia 10–60 mJ a „normál” motoroknál, akár 140 mJ a „DI” (közvetlen befecskendezésű) motoroknálIFU Szikra áramerőssége 80–115 mAR1 Primer tekercs ellenállása 0,3–0,6 ohmR2 Szekunder tekercs ellenállása 5–20 kohmN1 Primer tekercs menetszáma 100–250N2 Szekunder tekercs menetszáma 10 000–25 000

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!

8

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

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.

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

Mágneses burkolólemez

Primer tekercs

Szekunder tekercs

Öntött kompaund

Szigetelés

Tekercsrétegek szigetelőpapírral

Tartókonzol

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.

Gyújtótekercsek – típusok és rendszerek

Henger alakú gyújtótekercsek

9

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

Beépített végfokozattal rendelkező BERU elosztó gyújtótekercs mechanikus gyújtáselosztó esetén.

MEGSZAKÍTÓVAL VEZÉRELT ÉS ELEKTRONIKUS GYÚJTÁSRENDSZEREK

Duplaszikrás gyújtótekercs.

Megszakítóval vezérelt gyújtásrendszer Elektronikus gyújtásrendszer

Csatolás

Dióda (kapcsolás, szikraelnyomás)

Zavarszűrő ellenállás

Gyújtógyertya

SzekunderPrimer

Teljesítmény-tranzisztor

Gyújtógyertya

Kapcsoló

Akkumulátor

Gyújtótekercs

Zárási időMegszakítóval vezérelt gyújtás-rendszernél a zárási idő az az időtartam, amíg a megszakító zárt állapotban van.

Elektronikus vezérlésű gyújtás-rendszernél a zárási idő az az időtartam, amíg a primer áramkör van zárt állapotban.

Régebbi gyújtásrendszereknél a végfokozat különálló egység volt a motortérben, a karosszérián vagy – forgó nagyfeszültség-elosztó 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

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).

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.

Duplaszikrás gyújtótekercsek

Elektronikus gyújtáselosztóval rendelkező gyújtótekercsek

10

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

3 × 2 KIVEZETÉSŰ DUPLASZIKRÁS GYÚJTÓTEKERCS HATHENGERES MOTORHOZ

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

A gyújtótekercsek a 2., 4. és 6. henger gyújtógyertyáin találhatók. Példa: Mercedes-Benz M104.

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

2 × 2 KIVEZETÉSŰ DUPLASZIKRÁS GYÚJTÓTEKERCS NÉGYHENGERES MOTORHOZ

4 D+ hengerD gyújtótekercstoronyPoz. szikra

Heng. 1

Heng. 2

Heng. 3

Heng. 4

Munkaütem Kipufogás Szívás Sűrítés

Kipufogás Szívás Sűrítés Munkaütem

Sűrítés Munkaütem Kipufogás Szívás

Szívás Sűrítés Munkaütem Kipufogás

360° Kw

Időpont 1 2 3 4

Gyújtási ciklus 1 – 3 – 4 – 2

2 B- henger B gyújtótekercstoronyNeg. szikra

3 C+ hengerC gyújtótekercstoronyPoz. szikra

1 A henger „A” gyújtótekercstoronyNeg. szikra

Duplaszikrás gyújtótekercs

11

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

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 gyújtógyertya-csatlakozó elegendő. Emellett a gyújtótekercs moduláris felépítése az egész motorteret elegánsabbá, rendezettebbé, zavarmentesebbé teszi.

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 hengers-zámú 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.

A gyújtótekercssínek vagy gyújtássínek a három- és négyhengeres motorokban terjedtek el.

Gyertyaakna/dugaszos/ intelligens felső dugaszos gyújtótekercsek

Gyújtótekercssínek

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.

Az egyszeres szikra gyújtóte-kercsek egy munkaütemben egy gyújtószikrát generálnak; így a vezérműtengellyel szinkronizálni kell őket.

Egyszeres szikra gyújtótekercs, például Audi, Porsche, VW.

AZ EGYSZERES SZIKRA GYÚJTÓTEKERCS KIALAKÍTÁSA

Primer csatlakozó

Test érintkező

Szekunder tekercs

Primer tekercs

Vasmag légrésekkel

Nagyfeszültségű dióda szikraeln-yomáshoz

Zavarszűrő ellenállás

Rugós érintkező

Szilikonos nagyfeszültségű gyújtógyertya-csatlakozó

1

2

345

Dióda

15

1

Lp

Rp

Ls

Rs

4

31

R= 2 kΩ %+ 10 – 20

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.

Aktiválószikra Forgó nagyfeszültség-elosztás

Az aktiválószikra mind a 3 rendszerben (forgó nagyfes-zültség-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.

Aktiválószikra

Aktiválófeszültség

be

Nag

yfes

zülts

ég, k

V

0

-2

-4

15

10

5

kiPrimer áram

Gyújtószikra

t

Nagyfeszültség

Az előszikra meggátolja az aktiválószikra létrejöttét

Rotor

Elosztófedél-elektróda

1 Gyújtáskapcsoló 2 Gyújtótekercsek3 Gyújtógyertyák 4 Vezérlőegység5 Akkumulátor

13

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 fáziské-séssel 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 gyújtótekerc-sekhez hasonlóan közvetlenül csatlakozik a hengerek gyúj-tógyertyáihoz, 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.

Gyújtótekercsek – kialakítás és működési mód

1

Duplatekercses gyújtótekercsek

Duplaszikrás gyújtótekercs Egyszeres szikra gyújtótekercs

Aktiválófeszültség, U=1,5 kV

Blokkolódióda

Gyújtógyertya

1. henger

Szekunder áramkör

1515

11

4a4a

1 2Gyújtógyertya

A 750 V feszültség nem elegendő az aktiválószikra létrejöttéhez.

4b4

U2

U2

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 duplaszikrás gyújtótekerccsel

Statikus nagyfeszültség-elosztó egyszeres szikra gyújtótekerccsel

14

Gyújtótekercs – gyártás

Minden évben több millió az autóiparral karöltve kifejlesztett gyújtótekercs hagyja el a számítógép-vezérelt, kifinomult gyártósorokat a BERU gyártólétesítményeiben.

Az egyes összetevők adott állomásoknál csatlakoznak a gyártósorba.

… számítógépek végzik és ellenőrzik.

A gyártás egyik legfontosabb lépése: a gyújtótekercs végellenőrzése.

A primer és a szekunder tekercsek tekercselését ...

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

A szekunder huzal vákuumos öntéssel gyantaöntvénybe ágyazódik.

Az új BERU gyújtótekercs-gyártósor Ludwigsburgban.

A BERU felső dugaszos gyújtótekercsek új csúcstechnológiás gyártási rendszere

15

Gyújtótekercs – gyártás

Tesztelt minőségA 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 kutatási-fejlesztési 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.

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.

Eredeti termékek és hamisítványok

16

Gyújtótekercs – gyártás

Fókuszban: forrasztott kötés, érintkezők, energia átvitel

Eredeti: A gyűjtősínes csatlakozá-sokkal rendelkező nyomtatott áram-köri 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.

Optimális forrasztott csatlakozások

Nem megfelelően forrasztott csatlakozások

Óncseppek

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.

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

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

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 kelet-keztek, 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.

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

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.

SZENNYEZETT KÖRNYEZET

A csere okai

HIBÁS GYÚJTÓKÁBELEK/GYÚJTÓTEKERCS-CSATLAKOZÓK

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

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

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.

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

1.2.

3.

18

Műhelytippek

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

A katalizátor vagy a kipufogócsonk/hengerfej közvetlen közelében található gyújtótekercsek nagy hőterhelésnek vannak kitéve. Ugyanez a probléma jelentkezik a gyertyaakna gyújtótekerc-seknél: 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.

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.

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.

Professzionális ki- és beszerelés

Fontos: célszerszám a gyújtótekercs cseréjéhez

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).

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

19

Műhelytippek

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

Repedés kialakulása a gyújtóte-kercs szigetelésén a beszereléskor történő megfeszítés miatt.

A PROBLÉMAA 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 MEGOLDÁSA 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.

Gyújtógyertya-csatlakozó zsír

A hajszálrepedések a gyújtógy-ertya-csatlakozót megnyomva tisztán láthatóvá válnak.

Pörkölődés jelei a gyújtógyertya nyakán – a gyújtáskihagyás jelei.

Zsírozza be a gyújtógyertya-csatlakozókat – alkalmazzon védelmet a felkeményedés, így a nagyfeszültségű áthúzásokkal szemben.

20

Műhelytippek

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.

Tesztelés és ellenőrzés

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

A primer tekercs ellenállásának ellenőrzése: a primer kör névleges ellenállása 20 °C-nál = 0,5 7Ω ±0,05.

A szekunder tekercs ellenál-lásának ellenőrzése: a szekunder kör névleges ellenállása 20 °C-nál = 7,33 KΩ ±0,5.

Primer kör ellenállásának ellenőrzése Szekunder kör ellenállásának ellenőrzése

1 2

21

Műhelytippek

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

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

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.

Hibakeresés lépésről lépésre

22

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

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

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

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

A. szikráztatási energia B. gyújtófeszültség

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

A. páros hengerszámhoz B. páratlan hengerszámhoz

Önellenőrzés

1. Melyik tekercs vezetéke vastagabb?

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

3. Milyen fizikai törvényen alapul a gyújtótekercs működése?

4. Mit jelent a „zárási idő” kifejezés?

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

7. Milyen hengerszámhoz illeszkedik a duplaszikrás gyújtótekercs?

5. A gyújtótekercs melyik energiaformája mérhető

23

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

10. Miért kell megzsírozni a gyújtótekercs csatlakozóját BERU zsírral gyújtógyertya-csatlakozók esetén?

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

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

A. Azért, hogy a csatlakozó simán csússzon rá a gyújtógyertyára B. Nedvesség elleni szigetelésként C. A feszültségáthúzás megelőzése érdekében

Önellenőrzés

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

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

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

®

Perfectionbuilt in

BE

RU

® a

Bor

gWar

ner

BE

RU

Sys

tem

s G

mbH

bej

egyz

ett v

édje

gye.

PR

MB

U13

02-H

U

Global Aftermarket EMEA vvbaPrins Boudewijnlaan 52550 Kontich • Belgium

www.federalmogul.comwww.beru.federalmogul.com

beru@federalmogul.com

Beépített tökéletesség