Przed rokiem 1980 utrzymanie samochodu w ruchu było czymś więcej niż tylko przykrym obowiązkiem. To była zwykła pozycja wydatków. Jeśli posiadałeś samochód z tamtej epoki, zasadniczo wynajmowałeś elementy układu zapłonowego. Rozdzielacze, wirniki, styki i przewody to nie tylko części; były materiałami eksploatacyjnymi. Wyczerpywały się. Styki były tak delikatne, że za standardowe zalecenie uznano coroczną wymianę. Świece zapłonowe i wirniki mogą wytrzymać 48 280 kilometrów, jeśli są regularnie regulowane. Przewody wytrzymały najdłużej, wytrzymując około 90 000 mil (144 841 kilometrów), zanim uległy awarii. To cykl zużycia definiował posiadanie samochodu.
Potem nadeszły lata 90. Branża się zmieniła. Dystrybutorzy zniknęli. Na ich miejscu pojawiły się komputery pokładowe i czujniki. Czujniki położenia wału korbowego i wałka rozrządu zaczęły przesyłać dane do jednostki sterującej silnika. Komputer przestał zgadywać i zaczął dokładnie sterować cewkami zapłonowymi. To nie była tylko modernizacja. To była rewolucja w zarządzaniu.
Powstanie bezrozdzielaczowych układów zapłonowych
Wyeliminowanie dystrybutora oznaczało lepszą kontrolę czasu zapłonu. Nie można tego określić bardziej precyzyjnie. Wczesne konstrukcje bezrozdzielaczowe często wykorzystywały jedną cewkę na każde dwie świece zapłonowe. Ta rolka trwała wiecznie. Większość instrukcji nawet nie wskazuje częstotliwości wymiany. Może wytrzymać dłużej niż sam samochód. Krótsze przewody świec zapłonowych były kolejną zaletą. Im krótsza odległość, jaką musiała pokonać iskra wysokiego napięcia, oznaczała mniej awarii. Świece z platynowymi końcówkami przedłużyły tę żywotność do 60 000 mil (96 561 kilometrów). Był to ogromny krok naprzód w stosunku do przewodów izolowanych tworzywem sztucznym z lat 70.
Teraz mamy XXI wiek. System cewki na wtyczce (COP) stał się standardem. W układach tych zastosowano świece zapłonowe z końcówkami irydowymi, które regularnie wytrzymują 160 934 km. Niektórzy właściciele mogą w ogóle nie dotykać elementów zapłonu przez cały okres użytkowania pojazdu. W systemie COP nie ma przewodów. Nie ma limitu dystrybutora. Brak rotora. Każda świeca zapłonowa ma własną cewkę w kołpaku. Cewkę umieszcza się bezpośrednio na świecy zapłonowej. Części ruchome zostały wyeliminowane. Przewody wyłączone. System stał się prostszy, wydajniejszy i znacznie trwalszy.
Ale doskonałość jest nudna. I niewiarygodne. Nawet te nowoczesne systemy nie są odporne na awarie.
Czynniki niszczące trwałość zapłonu
Mechanika układów zapłonowych przed 1980 rokiem była boleśnie prosta. Więcej ruchomych części oznaczało szybszą awarię. Kompletne regulacje — świece, wirnik, styki, cewka — często wymagały wymiany co 24 140 kilometrów lub raz w roku. Samochody dostawcze i taksówki nie tylko w większym stopniu wykorzystywały te systemy. Złamali je szybciej.
Przewody świec zapłonowych były słabym ogniwem w epoce przejściowej. Jim Houser z Hawthorne Automotive Clinic zauważa, że chociaż przewody mogły wytrzymać ponad 60 000 mil, ich rozmieszczenie miało kluczowe znaczenie. Bliskość gorącego kolektora wydechowego „ugotowała” je przedwcześnie. Ciepło niszczy izolację. Zniszczona izolacja prowadzi do przebicia (iskrzenia). Awaria prowadzi do wypadania zapłonu.
Dziś harmonogram konserwacji praktycznie zniknął. System COP nie ma ruchomych części, które mogłyby się zużywać. Ale jest niuans. Jeśli pozostawisz świece zapłonowe irydowe na dystansie 120 000 mil (193 121 kilometrów), ich odzyskanie będzie koszmarem. Są przyspawane do gwintów głowicy cylindrów. Zamiast wymieniać świecę zapłonową, spędzasz godziny na jej usuwaniu.
Leslie McEloy, profesor technologii usług motoryzacyjnych w Portland Community College, wskazuje na prawdziwych zabójców. Skład mieszanki paliwowej. Bogata mieszanka zalewa świecę zapłonową niespalonym paliwem i olejem. Zanieczyszcza nawet najbardziej odporne końcówki irydowe. Uboga mieszanka jest zbyt gorąca. Topi elektrody. Obydwa te warunki niszczą trwałość. Jednak normalne użytkowanie pozwala świecom trwać bardzo długo.
Ukryta słabość: Twój brelok do kluczy
W tym miejscu historia przybiera ostry obrót. Myślisz o świecach zapłonowych i cewkach. Ale Leslie McEloy i Jim Houser zgadzają się, że głównym czynnikiem jest cylinder zapłonowy. Zamek fizyczny, do którego wkładasz klucz.
Sprawca? Waga Twojego breloczka.
Houser zaleca noszenie tylko jednego zapasowego klucza i breloczka. Nic ekstra. Każdy ciężki brelok do kluczy kołysze się. Powoduje to obciążenie larw wewnątrz cylindra. Z biegiem czasu to fizyczne zużycie prowadzi do awarii cylindra. McEloy twierdzi, że cylinder zapłonowy może wytrzymać nawet 321 869 kilometrów bez funta metalu.
Pomyśl o tym. Elektronika może wystarczyć na cały okres użytkowania pojazdu. Układ zapłonowy jest kuloodporny. Jednak ciężki zestaw kluczy na biodrze może zniszczyć mechanizm blokujący na długo przed awarią silnika.
Zatem masz czyste spalanie. Lepsza kontrola kąta natarcia. Świece o długiej żywotności. Ale nadal masz problem z fizycznym zużyciem metalowego cylindra. Technologia się rozwinęła. Czynnik ludzki pozostaje ten sam.
Co się stanie, gdy cylinder w końcu ulegnie awarii? Co to oznacza dla Twoich roszczeń ubezpieczeniowych i kosztów napraw? To jest zupełnie inny problem.
Era planowej wymiany części należy już praktycznie do przeszłości. Wraz ze wzrostem zaawansowania inżynierii samochodowej, wzrosła także trwałość elementów znajdujących się w komorze silnika. Nie będziesz już musiał wymieniać części układu zapłonowego zgodnie z harmonogramem kalendarzowym. Brak ruchomych części w nowoczesnych układach zapłonowych sprawia, że potrzeba konserwacji spadła prawie do zera.
Weźmy na przykład świece zapłonowe. Wcześniej trzeba było je wyjmować co 30 000 mil, aby sprawdzić, czy nie są zużyte. Dziś jeden zestaw może wytrzymać nawet 100 000 mil. To ogromna zmiana w sposobie myślenia o konserwacji.
Porównanie epok serwisu samochodowego
McAley ujmuje to wprost: Porównanie potrzeb eksploatacyjnych samochodu wyprodukowanego w ostatniej dekadzie ze starszym modelem wyposażonym w rozdzielacz i rotor jest „jak porównanie pralki do ręcznej tarki”. To nie są tylko różne rzeczy; To zupełnie różne kategorie obiektów.
Starsze systemy miały fizyczne styki i cewki, które iskrzyły i zużywały się. Nowoczesne systemy są półprzewodnikowe. Przewody wtykowe, jeśli samochód w ogóle z nich korzysta, są uważane za części „wymieniane tylko w przypadku uszkodzenia”. Producenci nie określają dla nich okresów międzyobsługowych. Nie potrzebują tego.
„Producenci nawet nie określają częstotliwości konserwacji” – mówi.
Rodzi to bardzo rozsądne pytania. A co z nowymi, skomputeryzowanymi częściami samochodowymi? Czy nie zawodzą? Oczywiście, że wychodzą. Czujniki wału korbowego, czujniki wałka rozrządu i czujniki położenia przepustnicy z czasem ulegają zużyciu. Ale nie wymieniasz ich z góry. Czekasz, aż zapali się kontrolka silnika.
Moduł sterujący zespołem napędowym (PCM) stale monitoruje te sygnały. Gdy czujnik przestanie przesyłać dane, wskaźnik zaświeci się. Kod diagnostyczny informuje technika dokładnie, która część uległa uszkodzeniu. Jest to konserwacja reaktywna, a nie konserwacja zapobiegawcza.
Dylemat mechanika-amatora
Ta zmiana nie pozostawiła praktycznie żadnej pracy dla entuzjasty samochodów, który w weekendy majstruje przy swoich samochodach. Jeśli Twój samochód jest nowszy niż 2010, Twoje sobotnie projekty są poważnie ograniczone. „Mechanik amator” będzie musiał znaleźć przyjemność w pracy przy starych samochodach sprzed 1980 roku. Te starsze maszyny nadal mają krótszą żywotność części i wymagają regularnej konserwacji. Wymagają pracy.
Jednak jedno zadanie pozostaje obowiązkowe. Wymiana oleju i filtra.
Tego nie można przegapić. Bez czystego oleju i czystego filtra wewnętrzne elementy silnika ulegną degradacji. A jeśli silnik ulegnie pogorszeniu, układ zapłonowy nie wytrzyma 160 000 mil. Cały łańcuch zależy od tego podstawowego smarowania.
Wymiana układów zapłonowych w samochodzie
Nawet przy tak skróconym harmonogramie konserwacji komponenty w końcu ulegną awarii. System nie jest wieczny. Po prostu trwa znacznie dłużej, niż się spodziewaliśmy.
Kiedy te czujniki zawiodą, jesteś w ciemności. Skanujesz, znajdujesz kod, wymieniasz część. Jest to proste, skuteczne i wolne od domysłów, które definiowały wcześniejsze ery naprawy samochodów.
Przejdź do następnej strony, aby uzyskać więcej informacji na temat części samochodowych.
Ukryte koszty niezawodności nowoczesnych układów zapłonowych
Era szukania luźnych przewodów i dopasowywania styków już dawno minęła. W układach bezrozdzielaczowych i nowoczesnych instalacjach niestandardowych cewek zapłonowych (COP) rzadko dotyka się głównych elementów układu zapłonowego. Po prostu działają. Ale kiedy coś się zepsuje, rachunek za naprawę odzwierciedla nie tylko koszty robocizny, ale także złożoność części, które zaprojektowano tak, aby przetrwały sam samochód.
Ta wytrzymałość to miecz obosieczny. Weźmy na przykład świece zapłonowe. Jeśli zostawisz je na cały okres 200 000 km, doświadczysz czegoś więcej niż tylko zużycia. Spotkasz metalurgię. Stalowe świece zapłonowe mogą zostać trwale przyspawane do aluminiowych głowic cylindrów. Cykle nagrzewania i chłodzenia powodują spiekanie metali, zamieniając proste zadanie konserwacyjne w koszmar.
Technicy często znajdują świece rozbite na kawałki podczas ekstrakcji. To nie tylko denerwujące. Do usunięcia pozostałości potrzebne są specjalne narzędzia. W najgorszym przypadku ryzykujesz pęknięcie głowicy cylindrów lub całkowitą wymianę. To pięciocyfrowy błąd w samochodzie za pięć tysięcy dolarów.
„Jeśli świece zapłonowe pozostaną w silniku przez pełne 200 000 km, ich wykręcenie może być bardzo trudne. Stalowe świece zapłonowe mogą zostać przyspawane do aluminiowych głowic cylindrów.”
Następnie jest moduł sterujący silnika (PCM). Jest niezawodny. Trwa to długo. Jednak zbudowane na nim zabezpieczenia technologiczne tworzą nowe punkty awarii. Nowoczesne wyłączniki zapłonu zawierają transpondery. Klucz posiada chip. W zamku jest chip. Komunikują się ze sobą. Jeśli sygnał nie jest zgodny, silnik nie uruchomi się.
Co się stanie, jeśli chip klucza ulegnie awarii? Nie możesz po prostu podłączyć przewodów bezpośrednio. Nie można tak po prostu ominąć zabezpieczenia. Samochód zamienia się w „cegłę”. Należy go holować do dealera lub certyfikowanego technika. A potem następuje przeprogramowanie. Jim Houser z Hawthorne Auto Clinic ostrzega, że zakłócanie procesu kontroli bezpieczeństwa może spowodować uszkodzenie komputera samochodu. To nie jest rozwiązanie typu plug and play. To diagnostyczne pole minowe.
Kalifornijski standard i przyszła trwałość
Trwałość nie jest już tylko funkcją. Staje się aktem prawnym. Kalifornia nalega na obowiązkowy okres gwarancji wynoszący 10 lat/150 000 mil na układy zapłonowe nowych pojazdów. Celem jest wymuszenie na producentach poprawy jakości we wszystkich segmentach. Czujniki położenia wału korbowego. Cewki zapłonowe. Cały łańcuch jako całość.
Houser nie postrzega tego jako walki producentów oryginalnego sprzętu (OEM). Wierzy, że bez problemu sprostają temu standardowi. Technologia już istnieje. Baza inżynieryjna jest dojrzała. Chęć wydłużenia żywotności nie polega na rozwiązaniu kryzysu, ale na całkowitym wyeliminowaniu okresów międzyobsługowych.
Ta zmiana zmienia ekonomikę posiadania samochodu. Utrzymanie samochodu przez 15 lat nagle stało się tańsze niż było w latach 90-tych. Mniej części trafia na wysypiska śmieci. Mniej odpadów. Lepsze wyniki finansowe dla właściciela, który trzyma ręce z dala od kluczy.
Leslie McCauley z Portland Community College wyraża to bez ogródek. To radykalnie inny świat niż samochody z lat 70. Następnie układ zapłonowy był serwisowany przy co drugiej wymianie oleju. Dziś utrzymujesz samochód, dopóki jego nadwozie nie zgnije.
Co to oznacza dla Twojego garażu?
Najważniejszą wiadomością jest zmniejszenie wymaganej konserwacji. Ale rzeczywistość jest bardziej zniuansowana. Zamieniasz częste drobne naprawy na rzadkie, ale katastrofalne w skutkach awarie.
- Świece zapłonowe: Nie ignoruj przebiegu 120 000 mil. Jeśli utrzymujesz samochód tak długo, zaplanuj budżet na profesjonalną przeprowadzkę.
- Systemy bezpieczeństwa: Jeśli Twój brelok z transponderem ulegnie awarii, nie próbuj otwierać zamka. Ryzykujesz zamurowaniem PCM.
- Oczekiwania dotyczące jakości: Szczegóły są coraz lepsze. Czujniki położenia wału korbowego i cewki zapłonowe zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać cały okres użytkowania pojazdu.
Korzyści dla środowiska. Portfel też. Ale technicy muszą być wykwalifikowani. Jeden błąd przy demontażu spawanej świecy zapłonowej lub nieprawidłowym zaprogramowaniu transpondera może kosztować więcej niż sam samochód.
Branża zmierza w kierunku modelu „ustaw i zapomnij”. Działa dopóki nie przestanie działać. A kiedy to się skończy, stawka jest wyższa niż kiedykolwiek.
Jeszcze więcej informacji
Powiązane artykuły z HowStuffWorks:
-
10 najlepszych technologii samochodowych codziennego użytku z wyścigów
-
Jak działają komputery w samochodach?
-
Jak będą działać samochody autonomiczne
-
Jak działają hipersamochody
-
Jak działa transport samochodowy?
-
Jak działają przenośniki do produkcji samochodów?
-
Czy można zbudować własny samochód?
-
Co sprawia, że cyfrowy samochód jest cyfrowy?
-
Co nowego w technologii olejów syntetycznych?
-
Czy naprawy samochodów pozbawią finansowo przyszłość?
Źródła :
-
2CarPros.com. „Jak działają układy zapłonowe samochodów”. (1 października 2009) http://www.2carpros.com/how_does_it_work/ignition.htm
-
Draper, Dave. „Przegląd elektronicznego zapłonu”. Czerwiec 2005 (1 października 2009) http://www.jetav8r.com/Vision/Ignition/CDI.html
-
Houser, Jim. Klinika samochodowa Hawthorne. Wywiad osobisty. Przeprowadzono 8 października 2009 r
-
McCauley, Leslie. Technologia konserwacji pojazdów, Portland Community College. Wywiad osobisty. Przeprowadzono 8 października
