Co wspólnego mają ze sobą rasowy silnik V12 w Ferrari 365 GTB/4 i trzycylindrowy dwusuw S31 z Syreny 105? Bez sprawnego układu zapłonowego ani jeden, ani drugi nie ruszy auta z miejsca! Większość naszych oldtimerów ma pod maskami silniki z zapłonem iskrowym. To oznacza, że do zapalenia mieszanki paliwowo-powietrznej, która trafia do cylindrów, potrzebna jest – inaczej niż w przypadku diesli, czyli silników o zapłonie samoczynnym – iskra, i to w bardzo precyzyjnie dobranym momencie.
Jak powstaje iskra zapłonowa?
W autach z klasycznym zapłonem bateryjnym odbywa się to tak: w chwili, kiedy styk przerywacza zamknie się i ponownie otworzy, Cewka zapłonowa wytwarza wysokie napięcie. To napięcie jest rozdysponowywane przez palec rozdzielacza obracający się w aparacie zapłonowym do poszczególnych styków w kopułce rozdzielacza.
Stamtąd prąd trafia przewodami wysokiego napięcia do świec zapłonowych. Przy odpowiednim napięciu między elektrodą główną (środkową) i boczną (masową) przeskakuje iskra. Ważne, żeby nastąpiło to we właściwym momencie – wtedy, kiedy w cylindrze znajduje się gotowa do zapłonu mieszanka paliwowo-powietrzna, a tłok i zawory znajdują się we właściwym położeniu.
Sprawdzamy działanie układu zapłonowego
Jeśli silnik leciwego auta pracuje nierówno, źle wkręca się na obroty czy pokasłuje, powodów może być wiele, ale fachowcy zwykle zaczynają od sprawdzenia zapłonu. Do zmierzenia napięć i oporności potrzeba oczywiście odpowiedniego sprzętu, ale i bez niego da się zdiagnozować niejedną usterkę.
O tym, czy działa cewka, można się przekonać po odpięciu przewodu wysokiego napięcia od świecy zapłonowej. Najlepiej umieścić w fajce przewodu zapasową świecę i dotknąć nią do bloku silnika. Oczywiście, fajki nie należy trzymać w ręce, bo jeśli dojdzie do przebicia, „popieści” was prąd.
To nie przelewki, napięcie jest tak wysokie, że osoby o słabym sercu mogą tego nie przeżyć! Dobre izolowane kombinerki zmniejszają ryzyko. Kiedy świeca na kablu styka się boczną elektrodą z metalowym elementem silnika, prosimy asystenta o zakręcenie rozrusznikiem. Między elektrodami świecy powinny przeskakiwać iskry.
Po otwarciu kopułki rozdzielacza (zwykle potrzebny jest do tego najwyżej śrubokręt) też sporo widać. Czy styki są czyste, czy może pokrywa je warstwa zielonkawego nalotu? Jak wygląda końcówka palca rozdzielacza? Czy węglowy sztyft w kopułce jest cały i czy zamontowana pod nim sprężynka odpowiednio go napina? Jak wyglądają styki przerywacza i czy ich odstęp jest zgodny z zaleceniami z instrukcji obsługi? Czy kopułka rozdzielacza nie nosi śladów pęknięć lub wyszczerbienia?
Częstym powodem problemów z układem zapłonowym są przebicia wynikające z uszkodzeń izolacji. Winowajczyniami spustoszeń są coraz częściej kuny, które chętnie bawią się pod maskami aut, gryząc co popadnie. Niekiedy izolacje przewodów psują się z powodu przegrzania (jeśli np. brakuje plastikowych „wieszaczków” i kable zwisają tuż nad kolektorem wydechowym), od kontaktu z olejem lub benzyną lub... po prostu ze starości.
Jak szukać przebić? Wystarczy do tego ciemny garaż i mały opryskiwacz ogrodowy z wodą. Trzeba uruchomić silnik i w czasie jego pracy spryskiwać przewody wodą. Jeśli są przebicia, pod maską widać będzie miniaturowe błyskawice.
Co warto wiedzieć o świecach zapłonowych?
W przypadku świec liczy się przede wszystkim stan elektrod oraz izolatora. W starszych autach świece warto sprawdzić przy każdym przeglądzie, upewniając się przy okazji, że te zamontowane w aucie mają właściwe parametry. To, że pasują do gwintu w głowicy o niczym jeszcze nie świadczy.
Przewody wysokiego napięcia lepiej wymieniać po jednym, żeby przez przypadek nie pozamieniać ich miejscami. Uwaga! Odpinając kabel ciągniemy zawsze za wtyk lub fajkę, nigdy za kabel!
Do rutynowej kontroli zapłonu należy też sprawdzenie wężyków podciśnieniowych prowadzących do aparatu zapłonowego, nie zaszkodzi też kontrolny rzut okiem na odśrodkowy mechanizm przestawiający wyprzedzenie zapłonu w zależności od obrotów silnika. Ważne, żeby sprężynki i ciężarki były czyste i na swoich miejscach.
Na uszkodzenie szczególnie narażone są styki przerywacza. W czterosuwowym silniku czterocylindrowym przy 3 tys. obr./min. otwiera się i zamyka 6 tys. razy na minutę. Przy takim tempie pracy część musi się psuć. Jest na to sposób: wystarczy zamontować zapłon elektroniczny, w galerii pokazujemy, jak to zrobić.
Jeśli silnik chodzi nierówno, przerywa, nie osiąga pełnej mocy, pali zbyt dużo, to jednym z pierwszych podejrzanych jest układ zapłonowy. Pokazujemy, jak go sprawdzić i jak unikać jego awarii.
Perfekcyjny wygląd świec: delikatny, szary lub lekko brązowawy nalot świadczy i o dobrym doborze świec i o sprawnym silniku.
Elektroda środkowa z czasem się wypala. Skąpiec może spróbować dogi ąć elektrodę boczną, ale taką świecę lepiej wymienić.
Gruby osad na świecy świadczy o tym, że silnik spala olej lub o tym, że ktoś dodał do paliwa niewłaściwego „uszlachetniacza”.
Za dużo oleju! Źródłem problemu może być zarówno olej zasysany przez odmę, jak i przepuszczany przez pierścienie tłokowe.
Popiół oblepiający elektrody to objaw zbyt bogatej mieszanki lub źle dobranej ciepłoty świec zapłonowych.
Jeśli tak wygląda elektroda boczna, to prawdopodobnie zastosowano paliwo z niewłaściwymi dodatkami. Do wymiany!
Uszkodzenie izolatora, często na skutek np. upuszczenia świecy przed montażem. Taki odprysk może zniszczyć silnik.
Stopione elektrody? Prawdopodobnie źle wyregulowano zapł on lub zastosowano niewłaściwe paliwo.
Silniki Diesla nie potrzebują świec zapłonowych, w ich przypadku paliwo wtryśnięte do cylindrów zapala się pod wpływem ciśnienia i temperatury. Silniki benzynowe potrzebują układów zapłonowych. Standardowa konstrukcja: od „plusa” akumulatora przewód prowadzi do stacyjki. Stamtąd kabel zasilający wiedzie do cewki zapłonowej. Znajdują się w niej dwa uzwojenia (pierwotne i wtórne) nawinięte na żelazny rdzeń.
Z cewki wychodzą dwa przewody: jeden do styku przerywacza, drugi do środkowego styku kopułki rozdzielacza. Napinany sprężynką węglowy sztyft przekazuje prąd do styku na obracającym się palcu rozdzielacza. Ten – jak sama jego nazwa wskazuje – rozdziela prąd pomiędzy styki do których podłączone są przewody wysokiego napięcia prowadzące do kolejnych świec zapłonowych.
Elektroniczne układy zapłonowe marki 123-Ignition kosztują między 1000 a 2200 zł, co oznacza, że są relatywnie drogie. Mają jednak poważne zalety: nie są wyposażone w potencjalnie awaryjne styki przerywacza ani odśrodkowy korektor wyprzedzenia zapłonu,
a podciśnienie mierzą elektronicznie. Dzięki temu są znacznie mniej wymagające pod względem serwisowym. Po zamontowaniu takiego zestawu, ostatnimi zużywającymi się elementami aparatu zapłonowego pozostają palec rozdzielacza oraz kopułka. Oryginalny rozdzielacz trzeba wymontować, co może stanowić poważny problem psychologiczny dla fetyszystów bezwarunkowej oryginalności auta. Prawda jest jednak taka, że różnica, przynajmniej na pierwszy rzut oka, nie rzuca się w oczy. Zapłon 123-Ignition dostępny jest do większości aut klasycznych, jedynie właściciele wyjątkowo egzotycznych modeli (m.in. aut przedwojennych, silników Wankla, sześcio- i o śmiocylindrowych jednostek Forda, niektórych modeli Triumpha i silnika V12 Jaguara) muszą poszukać rozwiązań innych producentów.
Zaczynamy od zdemontowania oryginalnego rozdzielacza zapłonu. Po zdjęciu grilla dostęp jest łatwy.
Przewody od cewki oraz wężyk od podciśnieniowego korektora wyprzedzenia zapłonu też trzeba odłączyć.
Po tym zabiegu należy po prostu wymontować oryginalny rozdzielacz zapłonu.
Na jego miejsce trafia nowy, elektroniczny rozdzielacz i ustawić go we właściwej pozycji.
Po podłączeniu zapłonu do cewki i jego uruchomieniu należy ustawić statyczny punkt zapłonu dla pierwszego cylindra, co jest sygnalizowane zapaleniem się zielonej diody LED.
Pora na przepięcie przewodów zapłonowych do nowej kopułki.
W aparacie zapłonowym znajduje się przełącznik pozwalający wybrać jedną z 16 charakterystyk pracy zapłonu, przy czym nie każda z nich pasuje do konkretnego modelu. Majstrowanie przy tych nastawach to zadanie dla specjalisty, my pozostaliśmy przy ustawieniu wyjściowym dla tego silnika.
Na aparat zapłonowy zakładamy nową kopułkę i podłączamy do niego również wężyk podciśnieniowy wychodzący z kolektora dolotowego.
Dla porównania: po lewej –123-Ignition, po prawej oryginalny aparat zapłonowy z silnika Austina Mini.
Fetyszyści oryginalności będą zadowoleni: przy montażu zestawu firmy Pertronix nie trzeba wymieniać ani fabrycznego rozdzielacza zapłonu, ani nawet jego kopułki. W zależności od modelu samochodu ten zapłon elektroniczny kosztuje od ok. 450 do 1700 zł. Modyfikacje obejmują wyłącznie wnętrze rozdzielacza zapłonu. Moduł zapłonowy i pierścień magnetyczny montowane są w miejsce styków przerywacza oraz kondensatora. Po ich założeniu nie trzeba nawet regulować zapłonu (o ile był poprawnie ustawiony wcześniej) bo nie zmienia się ani położenie rozdzielacza, ani jego palca. Na wszelki wypadek lepiej zaznaczyć sobie przy rozkładaniu aparatu wyjściowe położenie poszczególnych części. Jeśli zestaw mimo wszystko nie będzie pasował do naszego samochodu, ułatwi to powrót do stanu oryginalnego.
Po odłączeniu akumulatora zaczynamy od zdjęcia kopułki rozdzielacza. Następnie zdejmujemy z wałka aparatu zapłonowego oryginalny palec rozdzielacza. Nie trzeba do tego narzędzi.
Odłączamy przewody do kondensatora i cewki zapłonowej, a później odkręcamy styki przerywacza.
Styk przerywacza – element, który zwykle zużywa się jako pierwszy – można już wymontować, bo nie będzie potrzebny.
Również fabrycznie zamontowany kondensator jest zbędny – wyjmujemy go.
Montujemy w rozdzielaczu nową płytkę pasującą do modułu zapłonowego.
Do płytki przytwierdzamy moduł zapłonowy, ale jeszcze go nie przykręcamy. Przewody należ przeprowadzić tak, żeby były możliwie daleko od obracającego się wałka aparatu zapłonowego. Oba przewody należy spiąć i wyprowadzić na zewnątrz aparatu. Kable muszą mieć wystarczającą długość – płytka z modułem porusza się przy podciśnieniowej korekcie wyprzedzenia zapłonu.
Pierścień magnetyczny trzeba wsunąć na wałek rozdzielacza zapłonu, tak żeby znalazł się on na tej samej wysokości co moduł. Części montuje się pamiętając o tym, żeby zachowywać odpowiedni odstęp (ok. 1-2 mm) – nie mogą się one ze sobą stykać!.
Ponownie zakładamy palec rozdzielacza.
Po założeniu pasujących końcówek przewody prowadzące od modułu należy podłączyć do fabrycznej cewki zapłonowej. Przewodów nie wolno skracać, żeby nie zmienić ich oporności.
Czerwony przewód od cewki podłączamy do bieguna dodatniego, czarny do masy. Podłączamy akumulator.
Na pierwszy rzut oka nie widać zmian, tylko fachowiec zauważy dodatkowy czerwony przewód prowadzący do cewki.
Do najczęstszych przyczyn awarii silników z klasycznym układem zapłonowym należy przestawiony zapłon. Oznacza to, że choć iskra powstaje, to nie pojawia się ona we właściwym momencie, mieszanka zapalana jest w cylindrach albo zbyt wcześnie, albo za późno.
Zbyt wczesny zapłon może poważnie zaszkodzić silnikowi, zbyt późny ustawiony zapłon nie pozwala rozwinąć pełnej mocy i zwiększa zużycie paliwa. Iskra powinna pojawić się na świecy tuż przed wejściem tłoka w tzw. górne martwe położenie, czyli jego skrajne górne położenie w cylindrze. Tuż przed, bo od pojawienia się iskry, do pełnego zapłonu mieszanki paliwowo powietrznej w cylindrze upływa ok. 2 milisekund – dopiero wtedy maksymalne ciśnienie gazów zaczyna oddziaływać na tłok.
Im wyższe obroty silnika, czyli im szybciej poruszają się tłoki, tym wcześniej musi dochodzić do zapłonu.
Do ustawiania zapłonu przydaje się lampa stroboskopowa – najprostsze urządzenia bez możliwości ustawienia kąta wyprzedzenia można kupić już za kilkadziesiąt złotych. Czujnik indukcyjny takiej lampy podłącza się do przewodu zapłonowego pierwszego cylindra – wyzwolenie błysku następuje wraz z każdą iskrą pojawiającą się na świecy.
Przy pracującym silniku lampę należy skierować zwykle na koło pasowe albo zamachowe, na którym producent naniósł znaki do regulacji zapłonu – w błyskach lampy widać jak przemieszczają się one w zależności od ustawienia zapłonu. W zależności od konkretnego silnika znaki wskazują górny martwy punkt tłoka oraz kąt wyprzedzenia zapłonu.
Uwaga! Zarówno kąt wyprzedzenia jak i warunki pomiarów (obroty silnika) mogą być różne dla różnych silników – należy koniecznie sprawdzić je w dokumentacji serwisowej lub po prostu w instrukcji obsługi auta – dawnej takie parametry musiał znać nie tylko mechanik, ale i kierowca auta.
Czerwona kreska oznacza GMP tłoka, na wolnych obrotach wyprzedzenie zapłonu powinno tu wynosić 8 stopni.
Przy podwyższonych obrotach zapłon musi następować wcześniej, w TR6 właściwa wartość to 24 stopnie.
Jeśli wasz klasyk nie ma elektronicznego zapłonu, to żeby być pewnym, że jego silnik pracuje prawidłowo, regularnie powinniście sprawdzać ustawienie zapłonu i stan poszczególnych elementów układu. W wielu modelach należy to robić nawet co kilkaset (!) kilometrów. Jeśli więc regularnie korzystacie z takiego pojazdu, powinniście rozważyć montaż zapłonu elektronicznego.
Takie rozwiązanie ma szereg zalet: silnik będzie zapalał łatwiej i pewniej, zmniejszy się zużycie paliwa, odpadnie konieczność regulacji i częstych wymian styków przerywacza. Montaż takich zestawów jest całkowicie odwracalny, więc o oryginalność auta nie trzeba się martwić. Elektroniczne zapłony kupić można także do motocykli, np. do WSK 125/175 – w tym modelu zmianę po założeniu modułu czuć od razu!