Sistem za paljenje motora

Kako da motor „prede“

Za pravilan rad motora neophodno je osigurati ispravnost svih komponenata sistema za paljenje, od akumulatora do svjećica. Važno je i uočiti kada neke od tih dijelova (indukcijski kalem, bobine, svjećice, različiti senzori...) treba zamijeniti novim.

Kod vozila s tzv. Otto-motorima postoje dva osnovna sistema za paljenje: baterijski i magnetni. Budući da su jednostavniji, jeftiniji i pogodniji za servisiranje, baterijski sistemi se koriste kod gotovo svih vozila u serijskoj proizvodnji, dok magnetni (indukcijski) sistem svoju primjenu nalazi u vozilima kod kojih je sigurnost paljenja apsolutni prioritet, kao što su sportski takmičarski automobili i motocikli.

Za paljenje gorive smjese u baterijskom sistemu koristi se električna energija akumulatora. Taj sistem se sastoji od indukcijskog kalema (bobina), prekidača paljenja, kondenzatora, razvodnika i svjećica. Konstrukcija baterijskog sistema osmišljena je još krajem devetnaestog stoljeća i do danas nije pretrpjela korjenite izmjene. Paljenje radne smjese goriva i zraka u cilindru motora u precizno određenom trenutku je nešto što se na početku evolucije motora smatralo nepremostivim problemom (Carl Benz ga je nazvao „problemom nad problemima“). Taj problem je konačno riješen uvođenjem visokonaponskog paljenja.

Kako radi sistem za paljenje

Uloga sistema za paljenje je da generira veoma visok napon iz 12-voltne baterije automobila (akumulatora) te da ga šalje svakoj svjećici, koja potom pali mješavinu goriva i zraka u komorama motora za sagorijevanje. Iako danas na tržištu postoji mnogo različitih vrsta sistema za paljenje, većina ih se može svrstati u jednu od tri grupe:

1. konvencionalno paljenje s platinskom dugmadi (u upotrebi od početka 1900-ih)
2. elektroničko paljenje (od ranih 1970-ih)
3. paljenje bez razvodnika (od sredine 1980-ih)

Kod konvencionalnog paljenja sistem je podijeljen u dva električna kola - primarno i sekundarno. Primarno kolo nosi nizak napon akumulatora i njime upravljaju platinska dugmad (mehanički prekidač) i kontakt brava. Kada je ključ za paljenje uključen, struja niskog napona iz baterije protiče kroz primarne namotaje kalema za paljenje, kroz platinsku dugmad i natrag do baterije. Taj tok struje dovodi do stvaranja magnetnog polja oko kalema. Sekundarno kolo se sastoji od sekundarnih namotaja u kalemu, visokonaponskog kabla između razvodnika i kalema, razvodne kape, razvodne ruke, kablova svjećica i svjećica. U ovom dijelu dolazi do pretvaranja niskonaponske struje u struju visokog napona i stvaranja iskre kojom se pali radna smjesa – sve se to dešava velikom brzinom, otprilike 18 hiljada puta u minuti (pri brzini vozila od 120 km/h).

Elektronički sistem paljenja se nastao iz potrebe za većom kilometražom, smanjenim emisijama gasova i većom pouzdanošću. Taj sistem još uvijek koristi razvodnik (i također ima dva kola), ali su platinska dugmad zamijenjena kalemom i dodan je elektronički modul za kontrolu paljenja. Sistem bez razvodnika je najnoviji tip sistema za paljenje i on se bitno razlikuje od konvencionalnog i elektroničkog: kalemovi su ovdje postavljeni direktno na vrh svjećica, nema kablova svjećica, a sistem je elektronički. tajming svjećice kontroliraju modul za paljenje i računar motora. Sistem bez razvodnika paljenja ima više prednosti, jer:

• nije potrebno podešavanje tajminga
• nema razvodne kape i razvodne ruke
• nema pokretnih dijelova koji bi se istrošili
• nema razvodnika koji bi akumulirao vlagu i stvarao probleme s pokretanjem

Komponente baterijskog sistema za paljenje

Kod Otto-motora, paljenje izmiješane i sabijene smjese se vrši električnom iskrom na kraju takta sabijanja. Paljenje osiguravaju svjećice, čiji je zadatak da stvore iskru koja će pouzdano izvršiti zapaljenje smjese u svim radnim uslovima motora te da paljenje izvrše u optimalnom trenutku (ovisno o režimu rada motora). Napon na svjećici ovisi o više faktora: gustina smjese u komori za sagorijevanje, sastav smjese, ugao pretpaljenja, geometrija elektroda svjećice, materijal elektroda i zazor između elektroda.

Put od akumulatora do svjećice ide preko indukcijskog kalema, komponente sistema za paljenje čija je uloga pretvaranje niskog napona akumulatora u visoki napon neophodan za stvaranje iskre. On funkcionira na bazi elektromagnetne indukcije i mora precizno odgovarati drugim sistemima za paljenje; sastoji se od primarnog i sekundarnog kalema i razvodnika paljenja koji ima više funkcija (u njemu se nalazi mehanički prekidač čiji se kontakti – platinska dugmad – otvaraju pod dejstvom bregova na vratilu razvodnika). Gornji dio razvodnika (kapa razvodnika paljenja) služi za razvođenje visokog napona do pojedinačnih svjećica (preko rotirajućeg pipka – razvodne ruke). Razvodnik paljenja vrši i automatsku regulaciju trenutka paljenja ovisno o režimu rada motora.

Dijagnosticiranje kvarova u sistemu za paljenje

Uslijed djelovanja toplote, vibracija i nečistoće svaka od komponenti sistema za paljenje tokom vremena može izgubiti optimalne radne osobine i prouzrokovati kvarove koji se manifestiraju na različite načine. Kvarovi u primarnom kolu se relativno lako otkrivaju, bilo da se radi o akumulatoru ili kontaktu (elektropokretač u tom slučaju ne pokreće motor, kontrolne lampice svijetle slabijim intenzitetom i slično). U slučaju da elektropokretač starta motor, ali se on ne pokreće, problem je vjerovatno u razvodniku paljenja, odnosno na razvodnoj kapi, platinskim dugmadima i kondenzatoru. U slučaju da se sumnja na neispravnost kablova, prvo što na njima treba provjeriti je kvalitet spoja na razvodnoj kapi, indukcijskom kalemu i svjećicama.

Ako se motor gasi u praznom hodu, mogući uzrok u vezi sa sistemom za paljenje je nepravilno podešena smjesa za rad motora u praznom hodu, loš kontakt na spojevima instalacija za paljenje, vlaga na provodnicima, prljave ili zamašćene svjećice ili preveliki zazor na elektrodama svjećica. Kada motor isprekidano radi pri većem broju obrtaja, pored začepljene dizne za dovod goriva krivca treba tražiti i u lošem kontaktu na spojevima električnih instalacija za paljenje smjese, neispravnom indukcijskom kalemu (bobina ili kondenzator), neispravnim ili prljavim svjećicama ili prevelikom zazoru na elektrodama. Nepodešeno pretpaljenje može dovesti do pretjeranog zagrijavanja motora, dok zaprljana i istrošena platinska dugmad i svjećice mogu prouzrokovati povećanu potrošnju goriva.

Što se uštede goriva tiče, upravo se na sistemu za paljenje mogu ostvariti veliki gubici, što ilustriraju podaci o tome koliko ispravnost pojedinačnih dijelova (u apsolutnim procentima) utiče na potrošnju:

• svjećice: 8 %
• platinska dugmad: 7 %
• pretpaljenje: 5 %
• bobina: 2 %
• kablovi: 2 %

Održavanjem dobre funkcije sistema za paljenje omogućava se optimalni rad motora, produžava njegov vijek i smanjuje emisija štetnih gasova u atmosferu. Mnogi proizvođači preporučuju da se sistem paljenja provjerava nakon svakih 10.000 km, a preporučuje se da se tokom provjere provedu sljedeće aktivnosti: (a) zamjena i podešavanje prekidača kontakta. (b) čišćenje i ispitivanje svjećica, (c) provjeravanje stanja i sigurnosti kablova. (d) uklanjanje nečistoća i vlage iz kalema i s bilo koje druge površine izložene visokom naponu. (e) kontrola i, po potrebi, zamjena razvodne kape i ruke, platina i kondenzatora.