Przewody wysokiego napięcia są newralgicznym elementem układów zapłonowych silników z zapłonem iskrowym. Z reguły są one wystarczająco trwałe, aby dobrze służyć przez wiele lat. Wymiana jest zalecana po przejechaniu ok. 30–50 tys. km, więc często zbiega się z wymianą świec zapłonowych. Wskazaniem do wymiany przewodów są uszkodzenia. Najczęściej mają one charakter mechaniczny albo termiczny i wynikają z nieodpowiedniej obsługi, błędów w ułożeniu, mocowaniu itp.

Przewody zapłonowe warto sprawdzać podczas każdego przeglądu. Minimum czynności to oczyszczenie izolacji i poszukiwanie uszkodzeń oraz obserwacja przewodów przy włączonym silniku na wysokich obrotach.

Praca przewodów

Przewody zapłonowe doprowadzają prąd o wysokim napięciu do świec zapłonowych. Tylko tyle i aż tyle. Ich zadanie tylko z pozoru jest proste, mówimy przecież o impulsach prądu o napięciu przekraczającym niekiedy 30 kV i częstotliwości uzależnionej od prędkości obrotowej silnika. W tych warunkach wpływ na pracę przewodu i całego układu zapłonowego mają wszystkie parametry elektryczne przewodu i jego połączeń: rezystancja żyły, rezystancja i wytrzymałość izolacji, indukcyjność i pojemność elektryczna.

Wysoka rezystancja (opór elektryczny) przewodu spowoduje powstanie dużego spadku napięcia na przewodzie, zmniejszy się więc energia iskry, co pogorszy warunki zapłonu mieszanki w cylindrze. Efektem ubocznym przerywanego przepływu prądu o wysokim napięciu są także zakłócenia elektromagnetyczne, które mogą wpływać na pracę odbiorników radiowych, wzmacniaczy akustycznych itp.

Spotyka się wiele typów przewodów, będących kombinacją jednego z trzech rodzajów żył oraz różnych materiałów izolacyjnych, ekranujących i systemów wtyczek. Najstarszą i najtańszą konstrukcją są przewody z żyłą z plecionki miedzianej. Są one odporne na zginanie i niedrogie, mogą jednak wytwarzać zakłócenia elektromagnetyczne. Alternatywą są przewody z żyłą przewodzącą wykonaną z włókna szklanego i grafitu, jednak są one bardziej podatne na uszkodzenia mechaniczne, a zalecany czas ich eksploatacji jest zdecydowanie krótszy; generują one jednak mniejsze zakłócenia. Trzeci rodzaj to przewody z rdzeniem ferromagnetycznym, w których przewodnikiem jest stalowa spirala na rdzeniu, umieszczona w osłonce ferromagnetycznej. Dzięki większej indukcyjności własnej tego typu przewody wprowadzają zdecydowanie mniejsze zakłócenia.

Dawniej izolację wykonywano ze stosunkowo sztywnych i kruchych tworzyw sztucznych (np. PVC). Obecnie szeroko stosuje się różne odmiany silikonów, które mają lepsze właściwości elektryczne i mechaniczne oraz odporność cieplną.

Odporność przewodów na temperaturę

Istotną właściwością przewodów jest odporność na temperaturę – zarówno w zakresie niskich, jak i wysokich temperatur. Wprowadzono podział na sześć kategorii, oznaczanych literami od A do F. Przewody należące do kategorii A mogą być eksploatowane w środowisku, w którym temperatura otoczenia mieści się w zakresie od -20 do 105°C. W naszej szerokości geograficznej mogą one być bez przeszkód montowane w samochodach osobowych posiadających silniki o umiarkowanej mocy i eksploatowanych w standardowych warunkach. Przewody z najwyższej kategorii F wytrzymują temperatury od -50 do 250°C. Dolny zakres temperatur dość trudno osiągnąć nawet w warunkach skandynawskich. Górna granica predestynuje te przewody do zastosowania w intensywnie eksploatowanych samochodach, wyposażonych w silniki o dużej mocy (np. w samochodach sportowych).

Przyczyny uszkodzeń

Izolacja przewodów zapłonowych ma ograniczoną wytrzymałość mechaniczną i termiczną. Podgrzewana, najpierw ulega uplastycznieniu, a następnie zniszczeniu, odsłaniając żyłę przewodzącą prąd o wysokim napięciu. Częstą przyczyną przetopienia izolacji jest poprowadzenie przewodu w pobliżu kolektora wydechowego. Z reguły jest to konsekwencją przesunięcia przewodu podczas obsługi silnika. W podobny sposób może powstać uszkodzenie mechaniczne (np. gdy kabel zostanie dociśnięty do ruchomego elementu silnika). Takim przypadkowym uszkodzeniom można przeciwdziałać, spinając przewody w wiązki przy pomocy listew mocujących.

Ponieważ przewody zapłonowe są nierozbieralne, uszkodzenie wtyczki zazwyczaj oznacza śmierć całego przewodu. Spotyka się przewody wyrwane z wtyczek, załamane pod zbyt dużym kątem, zmiażdżone itp. Takie uszkodzenia powstają w wyniku nieostrożnej manipulacji podczas zakładania lub demontażu przewodów. Zniszczeń przy obsłudze wtyczek można uniknąć, używając odpowiednio wyprofilowanych szczypiec. Zbyt luźne nałożenie wtyczki również może doprowadzić do uszkodzenia wtyczki przez wypalenie jej styku przez łuk elektryczny.

W niektórych okolicach przewody zapłonowe są regularnie niszczone przez gryzonie, zwłaszcza kuny, które potrafią przegryźć nie tylko izolację, ale także żyły przewodów wykonane z solidnych linek. Uszkodzenia są widoczne dopiero po otwarciu pokrywy przedziału silnika, więc mniej uważnym kierowcom zdarza się przejechać spory dystans z jednym lub kilkoma niepracującymi cylindrami, zanim zorientują się, na czym polega problem.

Istnieje wiele sposobów zabezpieczania przewodów przed zwierzętami: rozpylanie substancji zapachowych w aerozolu, elektroniczne emitery dźwięków i ultradźwięków itp. Można też wykonać warstwę ochronną z peszli (rur karbowanych), z tworzywa sztucznego o średnicy większej o 5–8 mm od średnicy przewodów. Po nacięciu rurki wzdłuż wprowadzamy do niej przewód, a całość zabezpieczamy taśmą z tworzywa sztucznego.

Zagrożenia

Uszkodzenie izolacji przewodu wysokiego napięcia może być przyczyną silnego iskrzenia. Łuk elektryczny zapalający się między żyłą przewodu a pobliską masą ma wysoką temperaturę i dużą energię. Może więc nadtopić izolację na przewodach elektrycznych przebiegających obok miejsca zwarcia lub też spowodować wyciek z przewodów wykonanych z tworzyw sztucznych. Jeśli w przedziale silnika pojawi się mieszanina powietrza i oparów paliwa, energia iskry wystarczy do zainicjowania zapłonu, dlatego każde uszkodzenie izolacji przewodów zapłonowych, nawet jeśli nie odsłania żyły, dyskwalifikuje przewód, który powinien zostać wymieniony na nowy.

Przewody zapłonowe najlepiej jest wymieniać całymi zestawami. Po pierwsze dlatego, aby mieć gwarancję, że wszystkie mają jednakową konstrukcję, a więc także parametry elektryczne. Po drugie, jeśli przyczyną uszkodzenia było starzenie się przewodu, można przypuszczać, że wkrótce także inne przewody z tego zestawu zaczną zawodzić. Jeśli przewody niedawno wymieniano, a jeden z nich został uszkodzony mechanicznie, wówczas można wymienić tylko jeden, ale najlepiej zastosować wówczas zamiennik tego samego typu lub przynajmniej o podobnej konstrukcji.

Piotr Kołaczek