By Wayne Scraba, automedia.com
Sytytystulppa on näennäisen yksinkertainen laite, vaikka sillä on useita erilaisia mutta kriittisiä tehtäviä. Ensinnäkin se luo (kirjaimellisesti) keinotekoisen salamaniskun moottorin palotilaan (sylinterin päähän). Sen lähettämä sähköenergia (jännite) on erittäin suuri, jotta kipinä syntyy ja ”sytyttää tulen” palotilan hallitussa kaaoksessa. Jännite sytytystulpassa voi olla 20 000:sta yli 100 000:een jännitteeseen.
Sytytystulppien lämpöteho
Sytytystulppa ei ylläpidä kipinää, vaikka se käynnistää kipinän palamisen aikaansaamiseksi. Se auttaa siirtämään lämpöä pois palotilasta sylinterin pään vesivaippaan.
Sytytystulpan kyky haihduttaa lämpöä palotilasta määritellään sytytystulpan ”lämpöalueella”. Sytytystulpan sytytyspään lämpötila on pidettävä riittävän korkeana likaantumisen estämiseksi, mutta riittävän alhaisena syttymisen estämiseksi. Sytytystulppien valmistajat kutsuvat tätä termiseksi suorituskyvyksi. Sytytystulpan termisellä suorituskyvyllä tai sytytystulpan lämpöalueella ei ole mitään tekemistä sytytysjärjestelmästä sytytystulpan kautta siirtyvän energian määrän kanssa. Sytytystulpan lämpöalue on alue, jolla sytytystulppa toimii termisesti.
Kylmät sytytystulpat verrattuna kuumiin sytytystulppiin
”Kylmillä” sytytystulpilla on yleensä lyhyt lämpövirtausreitti. Tämä johtaa erittäin nopeaan lämmönsiirtonopeuteen. Lisäksi kylmissä sytytystulpissa on lyhyt eristeen nokka, jonka pinta-ala on pieni, mikä ei mahdollista valtavaa lämmön imeytymistä.
Toisaalta ”kuumissa” sytytystulpissa on pidempi eristeen nokka sekä pidempi lämmönsiirtoreitti. Tämä johtaa paljon hitaampaan lämmönsiirtoon ympäröivään sylinterikanteen (ja näin ollen vesipesään).
Sytytystulpan lämpöalue on valittava huolellisesti optimaalisen lämpösuorituskyvyn aikaansaamiseksi. Jos lämpöalue ei ole oikea, on odotettavissa vakavia ongelmia. Tyypillisesti sopiva sytytyslämpötila on (noin) 900-1 450 astetta. Jos lämpötila on alle 900 astetta, hiilen likaantuminen on mahdollista. Sen yläpuolella ylikuumenemisesta tulee ongelma.
Sytytystulpan jännitteen nousu
Toiminnan kannalta sytytystulppa on kytketty sytytyskelan tuottamaan korkeaan jännitteeseen (perinteisen jakajan tai elektronisen välineen avulla). Kun sähkö virtaa kelasta, sytytystulpan keskielektrodin ja maadoituselektrodin välille syntyy jännite-ero.
Sytytystulpan ”raon” ja raon sisällä olevan ilma-polttoaineseoksen (joka toimii eristeenä) vuoksi sytytystulppa ei voi syttyä välittömästi.
Jännitteen noustessa noin 20 000 volttiin sytytystulpan raon voi ”rikkoa” ja se syttyy. Kun sytytystulppa on irrotettu sylinterinkannasta ja maadoitettu kunnolla palamaan, kuulet selvän naksahduksen. Jos olosuhteet ovat riittävän pimeät, voit nähdä kipinän.
Kuulemasi naksahdus on lähinnä pienoiskoossa oleva ukkosen jysähdys, ja havaitsemasi kipinä muistuttaa pienoiskoossa olevaa salamaa.
Polttokammiossa sytytystulpan synnyttämä voimakas lämpö synnyttää pienen tulipallon rakoon. Tulipallo tai palamis ”ydin” laajenee ja sylinteri (ainakin teoriassa) kokee täydellisen palamisen.
Sytytystulppien rakenne
Rakenteeltaan sytytystulpat eivät välttämättä ole aivan niin yksinkertaisia kuin nuorisotulpat. Itse asiassa ne ovat tarkkuutta vaativia laitteita.
Kiitos Champion Spark Plugin väen, voimme tarjota sinulle acomplete erittelyn eri tulppien ominaisuuksista. Muista, että suurin osa sytytystulpista on rakenteeltaan samankaltaisia (vaikkakaan ei välttämättä identtisiä).
Oheisissa kuvissa näet, miltä monet edellä mainituista sytytystulppien ominaisuuksista todella näyttävät. Tutustu niihin.
Kylkiluut: Eristimen kylkiluut tarjoavat lisäsuojaa toisiojännitettä tai kipinäsuihkua vastaan ja auttavat myös parantamaan kumisen sytytystulpan kengän pitoa sytytystulpan runkoa vasten.
Eristimen runko on valettu alumiinioksidikeramiikasta. Tämän sytytystulpan osan valmistuksessa käytetään korkeapaineista kuivamuovausjärjestelmää. Kun eriste on valettu, se poltetaan uunissa lämpötilaan, joka ylittää teräksen sulamispisteen. Tämän prosessin tuloksena syntyy komponentti, jolla on poikkeuksellinen dielektrinen lujuus, korkea lämmönjohtavuus ja erinomainen iskunkestävyys.
Eristin: Eristimen runko valetaan alumiinioksidikeramiikasta. Tämän sytytystulpan osan valmistuksessa käytetään korkeapaineista kuivamuovausjärjestelmää. Kun eriste on valettu, se poltetaan uunissa lämpötilaan, joka ylittää teräksen sulamispisteen. Tämän prosessin tuloksena syntyy komponentti, jolla on poikkeuksellinen dielektrinen lujuus, korkea lämmönjohtavuus ja erinomainen iskunkestävyys.