A Renault Megane Gyújtásrendszere: Működés, Típushibák és Megoldások
Az Ottó-motorok égési folyamatát és ezen keresztül a teljesítményét, hatásfokát és károsanyag kibocsátását jelentősen befolyásolja az égés kezdetének időpontja. A teljesítmény és hatásfok szempontjából optimuma van az égéskezdetnek, ha túl korai a gyújtás az kompresszió során jelentősen megnő a nyomás, így a kompresszió munka nő jelentősen, míg kései gyújtás során az expanzióban jelentős a nyomás növekedés ami csökkenti a hasznos munkát.
A Gyújtórendszer Alapjai
A gyújtórendszer alapvető részeként hivatkozhatunk a gyújtótrafóra, mely segít beindítani a jármű motorját. A gépjármű motorja elég alacsony feszültséggel rendelkezik, ez 12 V. Ám a gyújtás elindításához ennél sokkal nagyobb, több ezer voltra van a gyújtógyertyának szüksége. Ezen a ponton jön képbe a gyújtótrafó.
Ez nagyon leegyszerűsítve egy nagyon aprócska transzformátor, ami a kocsi akkumulátorából származó 12 voltot képes átalakítani a szükséges, több ezer voltos feszültséggé. A gyújtótrafó nélkül képtelen lenne a gyújtógyertya létrehozni a gyújtáshoz szükséges szikrát. A gyújtótrafó feladata a megfelelő feszültség biztosítása a gyújtógyertyák számára.
A hagyományos gyújtórendszereknél az energia tárolásról a gyújtó transzformátor gondoskodik amely lemezelt vasmagból és az azt körülvevő 100-200 menetszámú nagy átmérőjű (0,4-0,6 mm) primer, valamint a 10 000-20 000 menetszámú kis átmérőjű (0,05-0,1 mm) szekunder tekercsekből áll. A megszakító érintkezők zárásával a primer áram, az L1 önindukciójának következtében, csak fokozatosan növekszik a tápfeszültség és az L1 tekercs ellenállása által meghatározott étékre. A primer tekercsben folyó árama függ a megszakító zárási időtől, így a gyújtótranszformátorban tárolt mágneses energia is. A megszakító nyitásával a primer áram megszakad a gyorsan csökkenő mágneses mező a gyújtótranszformátor mindkét tekercsében feszültséget indukál, melynek nagysága függ a nyitáskor meglévő mágneses mezőtől, a mágneses mező csökkenés sebességétől és a tekercsek menetszámától.
A szekunder feszültség egy bizonyos értékénél (gyújtófeszültség) a gyújtógyertya elektródái közt ívkisülés idéz elő, melynek árama a szekunder kör feszültségét az ívfeszültség-re csökkenti. Az ívfeszültség közel állandó addig amíg a megfelelő mennyiségű tárolt energia áll rendelkezésre, majd a szekunder feszültség az ív fenntartásához szükséges érték alá csökken és az ív kialszik.
Útmutató Renault Trafic vásárláshoz Németországban
A hagyományos gyújtó rendszer további elemei a gyújtás kapcsoló, amely engedélyezi a gyújtást, a munka vagy előtét ellenállás, segítségével a primer kör kis ellenállása miatt azon folyó áramot lehet korlátozni, egyes rendszereknél az indítás során ezt rövidre lehet zárni, így indítás során az alacsonyabb feszültség mellett is megfelelő primer áram biztosítható. A megszakító szempontjából nem csak a nyitást -azaz a gyújtást- de a zárási időt is vezérelni szükséges. Ha túl rövid a zárási idő a primer áram nem éri el a megfelelő szintet, így csökken a gyújtás energiája, ha túl rövid a zárási szög fölöslegesen folyik áram a primer tekercsben, annak melegedését eredményezi a túlzott terhelés mellett.
A hagyományos mechanikus rendszereknél a gyújtás időpontját a fordulatszám és a terhelés -leggyakrabban szívótér nyomás- alapján lehet korrigálni. A fordulatszám korrekciót egy az elosztó tengelyén elhelyezet centrifugál tengelykapcsolóval, a terhelést az elosztó illetve a megszakító elfordításával oldják meg.
A gyújtási sorrend jelentősége
A benzines belső égésű motoroknál meghatározott sorrendben történik az üzemanyag elégése a hengerekben. A hengerek párban mozognak, vagyis két henger egyszerre éri el a felső holtpontot, az egyikben a gyújtás történik, a másikban a kipufogás fázisa ér véget. A motor csúcsteljesítményét nem befolyásolja, azt azonban igen, hogy milyen fordulatszámon jelentkezik több nyomaték.
Modern Gyújtórendszerek
A hagyományos megszakítós gyújtó rendszerek egyik legproblematikusabb eleme a megszakító. Kis fordulatszámon a megszakító kalapács lassan mozog, ezért sokáig tart érintkezői között a megszakítási szikra, ezzel gátolva a primer áram megszűnését, ívet húz, magasabb fordulatszámon csökkenő gyújtófeszültség és érzékenység a meghibásodásokra stb. Ennek az alkatrésznek kiváltására fejlődtek ki az tranzisztoros gyújtó rendszerek, ahol a megszakító helyét a kapcsoló tranzisztor vette át.
Tirisztoros vagy kondenzátoros gyújtó rendszer esetén a 300-500 V feszültségre feltöltött „C” kondenzátort a gyújtó transzformátor primer körén keresztül kisütik és ennek hatására jön létre a szekunder körön szikra átütéséhez szükséges feszültség. A kondenzátor töltéséhez szükséges feszültséget a feszültség átalakító segítségével állítható elő. A kondenzátor kisütését elvileg mechanikus kapcsolóval is megoldható, azonban a legcélszerűbb megoldás a tirisztor alkalmazása. A kisütést időzíteni kell, erre a célra szolgál vezérlés, amely lehet mechanikus, vagy egyéb úton pl. optikai érzékelő is.
Symbioz: Captur és Arkana között
Kettős Szekunder Kivezetésű (Parazita) Gyújtás
Ezekben a rendszerekben tranzisztoros gyújtás alkalmaznak, azonban a szekunder tekercs mind két vége egy-egy gyújtógyertyához csatlakoznak. Így a henger párok közül az egyikben a főmunkafolyamatban az adott üzemmódhoz tartozó időpontban történik a gyújtás, azonban a másik hengerben a rendszer a közegcsere folyamatban is gyújt. A Kettős szekunder kivezetésű vagy parazita gyújtó rendszerek időzítését általában a motor vezérlő ECM végzi.
Hengerenkénti Gyújtótranszformátoros Rendszerek
Hengerenkénti transzformátoros rendszerekben minden hengerhez külön gyújtó transzformátor tartozik, korszerű rendszereknél ez integrálva van a gyertya pipába. A megoldás lényegesen költségesebb mint a parazita gyújtó rendszerek, viszont számos előnnyel rendelkezik, pl. kopogásos égés esetén minden henger gyújtási értékét egyedileg lehet szabályozni. Ezeknél a rendszereknél is gyújtás időzítését általában a motor vezérlő ECM végzi.
Égési Rendellenességek és Szabályozás
Kopogásos égésről abban az esetben beszélünk, ha az égés nem molekuláról molekulára terjedve, hanem annál sokkal nagyobb sebességgel zajlik le. Az égéstérben a gyújtás után a lángfront folyamatosan terjed a gyertya környezetéből kiindulva, ennek hatására a még el nem égett részek nyomása és hőmérséklete is növekedni kezd. Amennyiben ez egy kritikus határ fölé emelkedik a tüzelőanyag molekulák égéséhez égés-előkészítő reakciók beindulnak. Egy gyenge az égési folyamattal együtt járó nyomás hullám hatására, vagy a kémia reakciók előrehaladásával egy tüzelőanyag halmaz pillanatszerűen elég. Ennek hatására egy nagyobb intenzitású nyomás hullám indul el, ami a többi, a fenti égés-előkészítő reakciókon már átment molekula halmazt szintén begyújtja, erősítve ezzel a nyomás hullámot. A nyomáshullám frekvenciája közel megegyezik a dugattyú átmérőjével azonos, mindkét végén lezárt cső saját frekvenciájával - az adott gázhőmérséklethez tartozó hangsebesség mellett. Ez a frekvencia 6-10 kHz-re adódik, és az emberi fül számára hallható tartományba esik, enyhén csilingelő hangot ad.
A jelenség igen káros a motor szerkezeti elemeire. Ilyenkor nem éri el a nyomás szint, illetve az ezzel arányos kompresszió véghőmérséklet a kritikus szintet. A tüzelőanyagok kopogási hajlamát az oktán számmal jellemezzük. Ez fejezi ki, hogy az adott keverék annyira hajlamos a kopogásra, mint a normál-heptánból és a kopogásálló izooktánból álló keverék. Az a keverék, amely csak izooktánból áll, annak oktánszáma 100, amely csak normál-heptánt tartalmaz annak az oktánszáma 0.
Kopogásszabályzás
A kopogásos égés elkerülése érdekében a korszerű gyújtás rendszerek esetén komplex szabályzást alkalmaznak. Ennek érzékelő eleme a kopogás szenzor. Amennyiben a kopogás szenzor jel amplitúdója átlép egy határ feszültséget a ECM elkezdi csökkenteni az előgyújtási szöget ameddig nem szűnik meg a kopogás és törekszik az előre megadott elgyújtási értéket tartani. Különböző gyújtás rendszereknél más-más módszer alkalmazható. Mechanikus és parazita gyújtási rendszerekben csak az összes hengerre egyszerre lehet csökkenteni a kopogás elkerülése érdekében az előgyújtási szöget, bár a parazita gyújtás esetén elvileg adott a páronkénti beavatkozás lehetősége. A hengerenkénti gyújtótranszformátoros rendszereknél viszont szekvenciálisan tudja az ECM szabályozni az előgyújtást.
Renault Scenic biztonsági öv beállítási útmutató
Öngyulladás
Öngyulladásról akkor beszélünk, ha az égés nem a gyújtószikra hatására indul meg, hanem egy olyan helyről, amely hőmérséklete eléri a keverék gyújtási hőmérsékletét és jó hőátadás lehetséges a keverék irányába. Az öngyulladás hatására az égési folyamat kezelhetősége megszűnik, az égés már a gyújtás előtt megkezdődik, ami jelentős hatásfokromláshoz vezet.
Gyújtótrafó Problémák a Renault Megane Esetében
Számos egyértelmű jele lehet annak, ha autónk gyújtótrafója kezd tönkremenni. Jó, ha időben felismerjük a bajt, hiszen, ha már a legkisebb problémánál elvisszük az autónkat egy szerelőhöz, akkor megelőzhetjük a nagyobb problémákat. Általában egy motor minimum négy gyújtótrafóval is el van látva.
A nem megfelelően működő gyújtótranszformátor különböző motorproblémákat is okozhat. A gyújtótrafó hiba jelei közé felsorolhatjuk emellett az akadozó üresjáratot, és azt, hogy csökken az autó teljesítménye. Tapasztalhatjuk azt is, hogy nehézkesen indul el az autó, de intő jel az is, ha szivárog az üzemanyag, ha gázszag árad a kipufogóból, amely menet közben erőteljesen durrog.
Az sosem jelent jót, ha hirtelen valami oknál fogva a gépjármű üzemanyag-fogyasztása nő meg. Ilyenkor az autóvezető azt tapasztalja, hogy az autója egy teli tankkal jóval kevesebb kilométert fut, mint korábban. Ennek hátterében több probléma is fennállhat, gyakran a gondot a tönkrement gyújtótrafó okozza. Ilyenkor a gyújtógyertyák a hibás trafó miatt nem kapnak elegendő energiát, ezt pedig a rendszer több üzemanyag felhasználásával próbálja meg egyensúlyozni.
Ha egyáltalán nem, vagy csak nehézkesen indul be a motor, az utalhat a gyújtótrafó meghibásodására. A gyújtótrafó hiba jelei lehetnek azok is, amikor az autó motorja hirtelen fékezéskor, alapjáraton, vagy gyorsulás alkalmával rosszul gyújt, vagy ha rövid idő elteltével le is áll. Tapasztalhatjuk azt is, hogy a kocsi elkezd rángatni a gázpedál lenyomásakor, vagy azt, hogy erősen ingadozik, főleg alapjáraton. Ezek mögött a legtöbb esetben gyújtáskimaradás áll, ilyenkor nem megfelelő a motor egy vagy több hengerének gyújtása.
Típushibák és Gyártói Változások
A probléma az 1999 végi - 2000 év eleji szériáknál jelentkezik, mert olyan csoffadék olcsó beszállítót alkalmaztak erre az alkatrészre, amely rengeteg selejtes trafót gyártott. A trafó meghibásodásakor nem lesz gyújtás a henger(ek)ben, az autó rángat, leáll. Fontos, hogy ilyenkor ne próbáljunk elindulni, hanem azonnal hívjuk az Assistance-t!
A jó hír: azóta áttértek a DENSO trafókra (garanciális, ill. szavatossági cserénél is erre cserélik). A SAGEM pl. a mobil telefonok gyártása terén se alkotott maradandót, a Renault-ot is megkímélhette volna ezektől a szemetektől. Nem feltételezem viszont a Renault-ról, hogy most is ezekkel a trafókkal szerelné a motorokat vagy, hogy nem az amúgy japán DENSO-ra cserélné garanciában a rosszat - legalábbis igen csak remélem.
Hogy mi is van a kocsiban legegyszerübben úgy lehet megállapítani, hogy a SAGEM teteje fekete, a DENSO-é pedig szürke. A Renault mára már felhagyott a Sagemekkel és a Denso-val szereli az 1,4 16V-ket. A haver hozzátette, hogy az idő folyamán a Sagem is próbált fejleszteni. A legrégebbi trafójuk teteje fekete és lyukacsos, ez az igazán xar (van mikor 10E km és kuka). A következő szériát arról lehet könnyen felismerni, hogy a teteje fekete és sima, ez már tovább bírja, de sajnos még ez is igen x.. volt.
Az 1.6 16V motoroknál típushiba, hogy a gyujtótekercs külső műanyag szigetelésén luk keletkezik, és tulajdonképp a szikra nem a gyertyánál, hanem a tekercs és a motorblokk között létesül. Maradandó károsodás nincs, a gyujtótekercs ára kb. 15.000 Ft/darab. A Mégane-nál a trafók hengerenként vannak, és 2- 2 hengeré össze van kötve, azaz csak együtt cserélhető. Ha csak az egyiket cserélnék ki, akkor a másik 2-3e kilóméteren belül úgyis le fog halni.
| Gyújtótrafó Típus | Jellemző | Megbízhatóság | Érintett modellek / Megjegyzés |
|---|---|---|---|
| Sagem (fekete, lyukacsos tető) | Eredeti gyári, fekete, lyukacsos tető | Nagyon rossz, gyakran 10 000 km után hiba | 1999 végi - 2000 év eleji szériák, 1.4 16V, 1.6 16V |
| Sagem (fekete, sima tető) | Fejlesztett Sagem, fekete, sima tető | Jobb, de még mindig problémás | Későbbi Sagem szériák |
| Denso (szürke tető) | Eredeti gyári/utángyártott, szürke tető | Jó, megbízható | Garanciális és szavatossági cserekor alkalmazott, ma már ezzel szerelik az 1.4 16V-ket is |
A Gyújtótrafó Cseréje és Javítása
Elég veszélyes lehet, ha a gyújtótrafó ellenőrzését nem egy hozzáértő szakember végzi el. Ha nem vagyunk jártasak a dologban, akkor a biztonság kedvéért ezt a műveletet bízzuk egy szakemberre! A gyújtótrafó helye járművenként eltérő lehet. Annak pontos helyét az autó használati útmutatójában le kell ellenőrizni, másrészt a gyújtással kapcsolatos diagnosztikai munkáknál az áramütés veszélye is fennállhat!
Én biztosra tudom, hogy nekem problémát okozna, ha váratlanul ki kéne fizetnem, több mint egy tank benzin árát a szerviznek. Ezért már korábban elhatároztam, ha esetleg meghibásodik, magam fogom kicserélni, ezzel megspórolva a szerviz munkadíjat. Sokkal könnyebb trafót cserélni Megane-ban, mint izzót.
A trafót rögzítő csavart egy 10-es dugóskulccsal ki lehet tekerni. Csatlakozón lévő fület lefele kell nyomni, majd a csatlakozót lehúzni. A világos barna vagy szürke rész az, amelyik át szokott ütni. A trafónak azon részét kell szigetelni, amely eltűnik a hengerfejben. Vettem amatőrboltban 25/12.5-ös zsugorcsövet. Ez azt jelenti, hogy 25mm-ről hő hatására (125°C) 12.5mm-re csökken az átmérője. Ezután melegítettem egy 2000W-os hajszárítóval vagy 2-3 percig. Azért használtam hajszárítót, mert az pont akkora hőt ad, amelyre a zsugorodás megtörténik, de nem károsítja, olvasztja vagy égeti meg a körülötte levő műanyag alkatrészeket. Egy megégett zsugorcsőtől ne várjunk nagy átütő-szilárdságot. Ha hőlégfúvót használunk, akkor kapcsoljuk alacsony teljesítményre, és körültekintően használjuk. Öngyújtót, nyílt lángot semmiképpen nem ajánlok.