Budowa świec zapłonowych

świece zapłonowe są jednym z najbardziej niezrozumiałych elementów silnika. Wiele pytań pojawiło się na przestrzeni lat, pozostawiając wielu ludzi zdezorientowanych.

Ten przewodnik został zaprojektowany, aby pomóc technikowi, hobbystom lub mechanikom wyścigowym w zrozumieniu, użyciu i rozwiązywaniu problemów ze świecami zapłonowymi. Informacje zawarte w niniejszym przewodniku dotyczą wszystkich typów silników spalinowych: silniki dwusuwowe, obrotowe, wysokowydajne / wyścigowe i pojazdy uliczne.

świece zapłonowe są „oknem” do silnika (jedynym naocznym świadkiem komory spalania) i mogą być używane jako cenne narzędzie diagnostyczne. Podobnie jak termometr pacjenta, świeca zapłonowa wyświetla objawy i warunki działania silnika. Doświadczony tuner może analizować te objawy, aby znaleźć przyczynę wielu problemów lub określić stosunek powietrza do paliwa

świeca zapłonowa ma dwie podstawowe funkcje:

• aby zapalić mieszankę powietrzno-paliwową
• aby usunąć ciepło z komory spalania

świece zapłonowe przekazują energię elektryczną, która zamienia paliwo w energię roboczą. Układ zapłonowy musi dostarczyć wystarczającą ilość napięcia, aby spowodować iskrzenie w szczelinie świecy zapłonowej. To się nazywa „wydajność elektryczna.”

temperatura końca zapłonu świecy zapłonowej musi być wystarczająco niska, aby zapobiec Pre-zapłonowi, ale wystarczająco wysoka, aby zapobiec zanieczyszczeniu. Nazywa się to „wydajnością cieplną” i jest określana przez wybrany zakres ciepła.

ważne jest, aby pamiętać, że świece zapłonowe nie wytwarzają ciepła, mogą tylko usuwać ciepło. Świeca zapłonowa działa jako wymiennik ciepła, Odciągając niechcianą energię cieplną z komory spalania i przekazując ciepło do układu chłodzenia silnika. Zakres ciepła jest zdefiniowany jako zdolność wtyczki do rozpraszania ciepła.

szybkość wymiany ciepła jest określana przez:

• Długość końcówki izolatora
• objętość gazu wokół końcówki izolatora
• materiały/konstrukcja elektrody środkowej i izolatora porcelanowego

zakres ciepła świecy zapłonowej nie ma związku z rzeczywistym napięciem przenoszonym przez świecę zapłonową. Zakres ciepła jest raczej miarą zdolności świecy zapłonowej do usuwania ciepła z komory spalania. Pomiar zakresu cieplnego zależy od kilku czynników; długość ceramicznego nosa izolatora centralnego i jego zdolność do pochłaniania i przenoszenia ciepła spalania, Skład materiału izolatora i materiału elektrody środkowej.

ocena cieplna – ścieżka przepływu ciepła

Długość końcówki izolatora to odległość od końcówki izolatora do punktu, w którym izolator styka się z metalową powłoką. Ponieważ końcówka izolatora jest najgorętszą częścią świecy zapłonowej, temperatura końcówki jest głównym czynnikiem przed zapłonem i zanieczyszczeniami.

bez względu na to, czy świece zapłonowe są zamontowane w kosiarce, łodzi czy samochodzie wyścigowym, temperatura końcówki świecy zapłonowej musi wynosić od 500°C do 850°C. Jeśli temperatura końcówki jest niższa niż 500 ° c, obszar izolatora otaczający elektrodę środkową nie będzie wystarczająco gorący, aby spalić osady węgla i komory spalania.

te nagromadzone złoża mogą spowodować zanieczyszczenia świec zapłonowych prowadzące do niewypału. Jeśli temperatura końcówki jest wyższa niż 850°C, świeca zapłonowa przegrzeje się, co może spowodować pęknięcie ceramiki wokół elektrody środkowej i stopienie elektrod. Może to prowadzić do wstępnego zapłonu/detonacji i kosztownego uszkodzenia silnika. W identycznych typach świec zapłonowych różnica między jednym zakresem temperatur a drugim polega na możliwości usunięcia z komory spalania około 70-100°C. Przewidywana temperatura końcówki świecy zapłonowej zwiększa się o 10°C do 20°C.

Temperatura końcówki i wygląd końca wypalania

wygląd końca wypalania zależy również od temperatury końcówki świecy zapłonowej. Istnieją trzy podstawowe kryteria diagnostyczne świec zapłonowych: dobre, zanieczyszczone i przegrzane. Granica między zanieczyszczeniem a optymalnymi obszarami pracy (500°C) nazywana jest temperaturą samooczyszczania świecy zapłonowej. Temperatura w tym miejscu jest tam, gdzie nagromadzony węgiel i osady spalania są spalane.

mając na uwadze, że długość nosa izolatora jest czynnikiem decydującym o zakresie ciepła świecy zapłonowej, im dłuższy nos izolatora, tym mniej ciepła jest absorbowane, a tym dalej ciepło musi przedostawać się do czopów wody głowicy cylindrów. Oznacza to, że wtyczka ma wyższą temperaturę wewnętrzną i mówi się, że jest gorącą wtyczką. Gorąca świeca zapłonowa utrzymuje wyższą wewnętrzną temperaturę roboczą, aby spalić osady oleju i węgla i nie ma związku z jakością ani intensywnością iskier.

natomiast zimna świeca zapłonowa ma krótszy nos izolatora i pochłania więcej ciepła w komorze spalania. Ciepło to przemieszcza się na krótszą odległość i umożliwia pracę wtyczki w niższej temperaturze wewnętrznej. Chłodniejszy zakres ciepła jest niezbędny, gdy silnik jest modyfikowany pod kątem wydajności, poddawany dużym obciążeniom lub pracuje z wysokimi obrotami obrotowymi przez dłuższy czas. Chłodniejszy Typ szybciej usuwa ciepło i zmniejsza ryzyko wstępnego zapłonu / detonacji i topnienia lub uszkodzenia końca wypalania. (Temperatura silnika może wpływać na temperaturę pracy świecy zapłonowej, ale nie na zakres ciepła świecy zapłonowej).

poniżej znajduje się lista niektórych możliwych wpływów zewnętrznych na temperaturę pracy świecy zapłonowej. Następujące objawy lub stany mogą mieć wpływ na rzeczywistą temperaturę świecy zapłonowej. Świeca zapłonowa nie może stworzyć takich warunków, ale musi być w stanie poradzić sobie z poziomem ciepła…jeśli nie, ucierpi wydajność i może dojść do uszkodzenia silnika.

mieszanki powietrzno-paliwowe poważnie wpływają na osiągi silnika i temperaturę pracy świec zapłonowych.

• bogate mieszanki powietrza i paliwa powodują spadek temperatury końcówki, powodując zanieczyszczenia i słabą jazdę
• mieszanki chudego powietrza i paliwa powodują wzrost temperatury końcówki świecy i cylindra, co skutkuje wstępnym zapłonem, detonacją i prawdopodobnie poważnym uszkodzeniem świecy zapłonowej i silnika
• ważne jest, aby podczas procesu strojenia wielokrotnie czytać świece zapłonowe, aby uzyskać optymalną mieszankę powietrza i paliwa

wyższe współczynniki sprężania/wymuszona Indukcja podnosi temperaturę końcówki świecy zapłonowej i cylindra

• kompresję można zwiększyć wykonując jedną z następujących czynności modyfikacje:

1. zmniejszenie objętości komory spalania (tj.: tłoki kopułkowe, głowice mniejszych komór, głowice frezujące itp.)
2. dodawanie wymuszonej indukcji (podtlenek azotu, turbodoładowanie lub doładowanie)
3. zmiana wałka rozrządu

• wraz ze wzrostem kompresji konieczna jest chłodniejsza wtyczka zakresu ciepła, wyższa liczba oktanowa paliwa oraz uważna uwaga na czas zapłonu i stosunek powietrza do paliwa. Brak wyboru chłodniejszej świecy zapłonowej może prowadzić do uszkodzenia świecy zapłonowej/silnika

• przyspieszenie zapłonu o 10° powoduje wzrost temperatury końcówki o ok. 70°-100° C

• wzrost temperatury końcowej spalania jest proporcjonalny do prędkości obrotowej i obciążenia silnika. Podczas podróży ze stałą dużą prędkością lub przenoszenia / pchania bardzo dużych obciążeń należy zainstalować świecę zapłonową o chłodniejszym zakresie temperatur

• wraz ze spadkiem temperatury powietrza gęstość powietrza/objętość powietrza staje się większa, co powoduje szczuplejsze mieszanki powietrza / paliwa. Powoduje to wyższe ciśnienie/temperaturę cylindra i powoduje wzrost temperatury końcówki świecy zapłonowej. Tak więc Dostawa paliwa powinna zostać zwiększona. Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się gęstość powietrza, podobnie jak objętość wlotu, a dostarczanie paliwa powinno być zmniejszone.

• wraz ze wzrostem wilgotności zmniejsza się objętość wlotu powietrza
• rezultatem jest niższe ciśnienie i temperatura spalania, co powoduje spadek temperatury świecy zapłonowej i zmniejszenie dostępnej mocy.
• mieszanka powietrzno-paliwowa powinna być szczuplejsza w zależności od temperatury otoczenia.

• wpływa również na temperaturę końcówki świecy zapłonowej
• im wyższa wysokość, tym niższe ciśnienie w cylindrze. Ponieważ temperatura cylindra spada, podobnie jak temperatura Końcówki Wtyczki
• wielu mechaników próbuje „gonić” strojenie, zmieniając zakresy ciepła świecy zapłonowej
• prawdziwą odpowiedzią jest dostosowanie jetting lub mieszanin powietrza/paliwa w celu przywrócenia większej ilości powietrza do silnika

• zdefiniowane jako: zapłon mieszanki powietrzno-paliwowej przed ustawionym znacznikiem zapłonu
• spowodowany gorącymi punktami w komorze spalania…może być spowodowany (lub wzmocniony) przez zbyt zaawansowany czas, zbyt gorącą świecę zapłonową, paliwo o niskiej liczbie oktanowej, mieszankę powietrza/paliwa, zbyt wysoki stopień sprężania lub niewystarczające chłodzenie silnika
• zmiana na paliwo o wyższej liczbie oktanowej, chłodniejszą wtyczkę, bogatszą mieszankę paliwową lub niższy stopień sprężania może być w porządku
• może być również konieczne opóźnienie zapłonu i sprawdzenie układu chłodzenia pojazdu
• li >
• przed zapłonem zwykle prowadzi do detonacji; pre-zapłon i detonacja to dwa oddzielne zdarzenia

• najgorszy wróg świecy zapłonowej!
• może złamać izolatory lub oderwać elektrody uziemiające
• zapłon wstępny najczęściej prowadzi do detonacji
• temperatura Końcówki Wtyczki może skoczyć do ponad 3000°F podczas procesu spalania (w silniku wyścigowym)
• najczęściej spowodowana gorącymi punktami w komorze spalania.
• gorące punkty umożliwiają wstępne zapłonienie mieszanki powietrzno-paliwowej. Ponieważ tłok jest wymuszany do góry przez mechaniczne działanie korbowodu, wstępnie zapalona eksplozja spróbuje zmusić tłok do dołu. Jeśli tłok nie może iść w górę (z powodu siły przedwczesnego wybuchu) i nie może zejść (z powodu ruchu korbowodu w górę), tłok będzie grzechotać z boku na bok. Powstająca fala uderzeniowa powoduje słyszalny dźwięk pingowania. To detonacja.
• większość uszkodzeń silnika podczas „detonacji” wynika z nadmiernego ciepła
• świeca zapłonowa jest uszkodzona zarówno przez podwyższoną temperaturę, jak i towarzyszącą jej falę uderzeniową lub wstrząs

• mówi się, że świeca zapłonowa wypaliła, gdy nie dostarczono wystarczającego napięcia, aby wyłączyć całe paliwo obecne w komorze spalania w odpowiednim momencie skoku mocy (kilka stopni przed górnym martwym centrum)
• świeca zapłonowa może dostarczyć słabą iskrę (lub wcale) z różnych powodów…wadliwa cewka, za dużo kompresja z nieprawidłową szczeliną świecy, suchymi lub mokrymi zanieczyszczonymi świecami zapłonowymi, niewystarczającym czasem zapłonu itp.
• lekkie niewypały mogą spowodować utratę wydajności z oczywistych powodów (jeśli paliwo nie jest zapalone, nie powstaje żadna energia)
• poważne niewypały spowodują niską oszczędność paliwa, słabą zdolność prowadzenia pojazdu i mogą prowadzić do uszkodzenia silnika

• wystąpią, gdy temperatura końcówki świecy zapłonowej jest niewystarczająca do spalenia węgla, paliwa, oleju lub innych złogów
• spowoduje iskrę. ługowanie do metalu shell…no świece zapłonowe nie odpalą się
• świece zapłonowe nie odpalą się
• świece zapłonowe nie odpalą się
• świece zapłonowe Nie odpalą czasami należy czyścić, doprowadzając silnik do temperatury roboczej
• przed wymianą zanieczyszczonych świec zapłonowych należy wyeliminować pierwotną przyczynę zanieczyszczenia