By Wayne Scraba, automedia.com
Świeca zapłonowa jest pozornie prostym urządzeniem, chociaż ma kilka różnych, lecz krytycznych zadań. Po pierwsze i najważniejsze, tworzy (dosłownie) sztuczny piorun w komorze spalania (głowicy cylindra) silnika. Energia elektryczna (napięcie), którą przekazuje, jest bardzo wysoka, aby wytworzyć iskrę i „rozpalić ogień” w kontrolowanym chaosie komory spalania. Tutaj, napięcie na świecy zapłonowej może wynosić od 20 000 do ponad 100 000 napięć.
Termiczne świece zapłonowe
Chociaż inicjuje iskrę w celu utworzenia spalania, świeca zapłonowa nie podtrzymuje go. Pomaga ona w przenoszeniu ciepła z komory spalania do płaszcza wodnego głowicy cylindra.
Zdolność świecy zapłonowej do odprowadzania ciepła z komory spalania jest określona przez „zakres cieplny” świecy zapłonowej. Temperatura końcówki zapłonu świecy zapłonowej musi być utrzymywana na poziomie wystarczająco wysokim, aby zapobiec zanieczyszczeniu, ale wystarczająco niskim, aby zapobiec przedwczesnemu zapłonowi. Producenci świec zapłonowych określają to jako „wydajność cieplną”. Wydajność cieplna lub zakres cieplny świecy zapłonowej nie ma nic wspólnego z ilością energii przenoszonej z układu zapłonowego przez świecę zapłonową. Zakres cieplny świecy zapłonowej to obszar, w którym świeca zapłonowa działa termicznie.
Zimne świece zapłonowe kontra gorące świece zapłonowe
„Zimne” świece zapłonowe mają zwykle krótką drogę przepływu ciepła. Powoduje to bardzo szybkie tempo przekazywania ciepła. Dodatkowo, krótki nos izolatora znaleziony na zimnych świecach zapłonowych ma małą powierzchnię, która nie pozwala na masywną ilość absorpcji ciepła.
Z drugiej strony, „gorące” świece zapłonowe charakteryzują się dłuższym nosem izolatora, jak również dłuższą ścieżką przenoszenia ciepła. Powoduje to znacznie wolniejsze tempo przekazywania ciepła do otaczającej głowicy cylindra (a w konsekwencji do płaszcza wodnego).
Zakres cieplny świecy zapłonowej musi być starannie dobrany w celu uzyskania optymalnej wydajności cieplnej. Jeżeli zakres cieplny nie jest prawidłowy, można spodziewać się poważnych problemów. Zazwyczaj, odpowiednia temperatura końca spalania wynosi (w przybliżeniu) 900-1,450 stopni. Poniżej 900 stopni możliwe jest osadzanie się zanieczyszczeń węglowych. Powyżej tej temperatury przegrzanie staje się problemem.
Podwyższenie napięcia świecy zapłonowej
Jeśli chodzi o działanie, świeca zapłonowa jest podłączona do wysokiego napięcia generowanego przez cewkę zapłonową (za pomocą konwencjonalnego rozdzielacza lub za pomocą środków elektronicznych). Ponieważ prąd elektryczny płynie z cewki, powstaje różnica napięcia między elektrodą środkową a elektrodą masy świecy zapłonowej.
Z powodu „przerwy” w świecy zapłonowej, w połączeniu z mieszanką paliwowo-powietrzną (która działa jak izolator) w tej przerwie, świeca zapłonowa nie może natychmiast zapalić się.
Gdy wzrost napięcia wzrasta do około 20 000 woltów, przerwa w świecy zapłonowej może zostać „naruszona” i świeca zapala się. Przy świecy zapłonowej wyjętej z głowicy cylindra i prawidłowo uziemionej do zapłonu, można usłyszeć nieskończone kliknięcie. Jeżeli warunki są wystarczająco ciemne, można zobaczyć iskrę.
Słyszane kliknięcie jest w zasadzie miniaturowym klaśnięciem grzmotu, a iskra, którą obserwujemy, jest podobna do miniaturowej formy błyskawicy.
Wewnątrz komory spalania intensywne ciepło wytworzone przez świecę zapłonową tworzy małą kulę ognia w szczelinie. Kula ognia lub „jądro” spalania rozszerza się i cylinder (przynajmniej w teorii) doświadcza całkowitego spalania.
Konstrukcja świecy zapłonowej
Pod względem konstrukcji, świece zapłonowe mogą nie być tak proste jak młodzieńcze. W rzeczywistości, są one precyzyjnymi elementami wyposażenia.
Dzięki ludziom z Champion Spark Plug, możemy zapewnić Ci kompletny podział różnych cech świec. Należy pamiętać, że przeważająca większość świec zapłonowych oferuje podobną (choć niekoniecznie identyczną) konstrukcję.
Na załączonych zdjęciach można zobaczyć, jak wiele z powyższych cech świec zapłonowych rzeczywiście wygląda. Sprawdź je.
Żebra:Żebra izolatora zapewniają dodatkową ochronę przed napięciem wtórnym lub przeskokiem iskry, a także pomagają poprawić przyczepność gumowej osłony świecy zapłonowej do korpusu świecy.
Ciało izolatora jest uformowane z ceramiki z tlenku aluminium. W celu wytworzenia tej części świecy zapłonowej stosuje się wysokociśnieniowy, suchy system formowania. Po uformowaniu izolatora, jest on wypalany w temperaturze, która przekracza temperaturę topnienia stali. Proces ten resultsin składnik, który charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałość dielektryczną, wysoką przewodność cieplną i doskonałą odporność na wstrząsy.
Izolator: Izolator ciało jest formowane z tlenku aluminium ceramiczne. W celu wytworzenia tej części świecy zapłonowej stosuje się wysokociśnieniowy system formowania na sucho. Po uformowaniu izolatora, jest on wypalany w temperaturze, która przekracza temperaturę topnienia stali. W wyniku tego procesu powstaje element, który charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością dielektryczną, wysoką przewodnością cieplną i doskonałą odpornością na wstrząsy.