Świece zapłonowe

Świece NGK , Świece BOSCH , Świece BERU , Świece Eykem , Świece Champion ...

Świeca

Świece zapłonowe funkcjonują tak długo, jak istnieją silniki spalinowe i nadal są często niezrozumianym elementem. Ten podstawowy przewodnik ma pomóc technikowi, hobbystom lub mechanikom wyścigowym w zrozumieniu, użyciu i rozwiązywaniu problemów z zapłonem iskrowym.

Świece zapłonowe są "okienkiem" w silniku i mogą być cennym narzędziem diagnostycznym. Świeca zapłonowa wyświetla stan wewnątrz komory spalania silnika. Doświadczony mechanik może używać świec zapłonowych w celu znalezienia podstawowej przyczyny problemów, określenia wskaźników zużycia paliwa i zwiększenia wydajności pojazdu.

Podstawy świec zapłonowych

Podstawową funkcją świecy zapłonowej jest zapalenie mieszaniny powietrza i paliwa w komorze spalania w dowolnym stanie roboczym.

Świece zapłonowe muszą zapewniać ścieżkę i miejsce dla energii elektrycznej z cewki zapłonowej, aby utworzyć iskra wykorzystywaną do zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej. Do zapłonu przez szczelinę świecy zapłonowej musi być doprowadzona wystarczająca ilość napięcia. To się nazywa "wydajność elektryczna".

Temperatura końcowa wypalania świecy zapłonowej musi być na tyle niska, aby zapobiec zapłonowi iskrowym, ale wystarczająco wysokim, aby zapobiec zanieczyszczeniu. Nazywa się to "sprawnością cieplną" i jest określona przez wybrany zakres ciepła.
Ocena ciepła spalin

Zakres temperatury świecy zapłonowej nie ma związku z energią elektryczną przesyłaną przez świecę zapłonową. Zakresem świecy zapłonowej jest zakres, w którym wtyczka pracuje dobrze termicznie. Ocena ciepła każdej świecy zapłonowej jest oznaczona liczbą; niższe cyfry wskazują na gorętszy typ, wyższe liczby wskazują na zimniejszy typ.

Ocena i ścieżka przepływu ciepła świec zapłonowych

Niektóre podstawowe czynniki strukturalne wpływające na zakres temperatury świecy zapłonowej to:
  •    Powierzchnia i/lub długość noska izolacyjnego
  •    Przewodność cieplna izolatora, elektroda centralna itp.
  •    Struktura elektrody środkowej, na przykład rdzeń miedzi, itp.
  •    Względna pozycja końcówki izolatora do końca powłoki (wyprowadzenie)
Główną różnicą strukturalną wpływającą na ocenę ciepła jest długość noska izolatora. Gorąca świeca iskrowa ma dłuższy nos izolacyjny. Nóż insulatora gorącej świecy zapłonowej ma dłuższą odległość między końcówką wypalającą izolatora a punktem, w którym izolator styka się z metalową osłoną. Dlatego też droga rozproszenia ciepła z noska izolatora do głowicy cylindra jest dłuższa, a koniec wypalania pozostaje gorętszy. Izolator nosa gorącej świecy zapłonowej ma również większą powierzchnię narażoną na działanie większej ilości spalanych gazów i łatwo podgrzać do wyższych temperatur. Zimna świeca zapłonowa działa w przeciwny sposób.

Zakres temperatur musi być starannie dobierany pod kątem właściwej charakterystyki świecy zapłonowej. Jeśli zakres temperatur nie jest optymalny, może to spowodować poważne problemy. Optymalna temperatura końcowa wypalania wynosi pomiędzy 500°C i 800°C. Dwie najczęstsze przyczyny problemów z wtyczką świecową to zanieczyszczenie węglem (< 450°C) i przegrzanie (> 800°C).

Przyczyny zanieczyszczenia węgla:
  •    Ciągłe, niskie prędkości jazdy lub krótkie trasy
  •    Zakres temperatury świeżej zapłonu jest zbyt zimny
  •    Zbyt bogata mieszanka paliwowo-powietrzna
  •    Ograniczona kompresja i zużycie oleju w wyniku zużytych pierścieni tłokowych / ścian cylindra
  •    Nadmierne opóźnienie zapłonu
  •    Pogorszenie stanu zapłonu

Zabrudzenia przed dostarczeniem

Zanieczyszczenia związane z węglem zachodzą wtedy, gdy koniec wypalania świecy zapłonowej nie osiąga temperatury samooczyszczania około 450°C. Osad węglowy zacznie się wypalać z nosa izolatora, gdy temperatura samooczyszczania zostanie osiągnięta. Jeśli zakres temperatur jest zbyt zimny dla prędkości obrotowej silnika, temperatura końcowa wypalania będzie niższa niż 450°C, a osad węglowy będzie gromadził się na nosie izolatora. Nazywa się to zanieczyszczeniem węglowym. Kiedy gromadzi się wystarczająco dużo węgla, iskra przejedzie drogą najmniejszej oporu nad nosem izolatora do metalowej muszli zamiast skakać przez szczelinę. Zwykle powoduje to zapar i kolejne plagi.

Jeśli wybrany zakres temperatury świec zapłonowych jest zbyt zimny, świeca zapłonowa może zacząć się palić, gdy prędkość obrotowa silnika jest niska lub gdy pracuje się w niskich temperaturach przy użyciu bogatych mieszanek powietrzno-paliwowych. W niektórych przypadkach nosa izolatora może być zwykle czyszczona przez działanie silnika przy wyższych prędkościach w celu osiągnięcia temperatury samooczyszczania. Jeśli świeca zapłonowa została całkowicie zabrudzona, a silnik nie będzie działał poprawnie, świeca zapłonowa może wymagać czyszczenia i wymiany oraz wykrycia przyczyny plamienia.

Przyczyny przegrzania:
  •    Zakres nagrzewania świecy zapłonowej jest zbyt gorący
  •    Niewystarczający moment dokręcający i / lub brak uszczelki
  •    Nadmierny czas zapłonu
  •    Zbyt niskie stężenie oktanu w paliwie (występuje zapchanie)
  •    Zbyt bogata mieszanka paliwowo-powietrzna
  •    Nadmierne osady komory spalania
  •    Ciągłe prowadzenie pojazdu przy zbyt dużym obciążeniu
  •    Niewystarczające chłodzenie silnika lub smarowanie
Najbardziej poważnym skutkiem wybrania zbyt gorącego ogrzewania jest przegrzanie. Przegrzanie spowoduje szybsze zużycie elektrod i może doprowadzić do zapłonu. Zapobieganie wstępne ma miejsce wtedy, gdy mieszanina paliwa powietrzno-paliwowego zapala się gorącym obiektem / obszarem w komorze spalania przed wystąpieniem zdarzenia o określonym momencie. Gdy temperatura końcowa wypalania świecy zapłonowej przekracza 800°C, może wystąpić zapłon pochodzący z przegrzanej ceramiki izolacyjnej. Zapłon przedostanie się znacznie zwiększy temperaturę i ciśnienie w cylindrze i może powodować poważne i kosztowne uszkodzenie silnika. Podczas sprawdzania świecy zapłonowej, która doświadczyła przegrzania lub zapłonu, można czasem rozpryskując ceramiczny izolator i / lub roztopione elektrody.

Jako ogólna wskazówka, wśród identycznych typów świec zapłonowych, różnica temperatur końcówek z jednego zakresu ciepła do drugiego wynosi około 70°C do 100°C.
 
Czyszczenie silnika łatwo?

Spróbuj CARBON CLEANING!


Czyści silnik i eliminuje gromadzenie się węgla

Prewencyjne czyszczenie silników umożliwia przywrócenie części silnika, a nie ich wymianę, a tym samym oszczędność właścicieli samochodów na kosztownych częściach, takich jak nowa turbosprężarka (5.000-10.000 zł), katalizator (2.000-7.500 zł), DPF (2.000-7.500 zł) Lub zaworu EGR (1.300-1.700 zł).

Problemy te wynikają głównie z złego spalania, które stłumia silnik.

Zatem: przed wymianą części silnika spróbujmy go wyczyścić. Brudny silnik w wyniku gromadzenia się węgla jest nowym zagrożeniem dla osiągów pojazdów.
 
Wskazówka Temperatura i wypalenie końcowego wyglądu

Niektóre czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniej świecy zapłonowej

Istnieje wiele zewnętrznych wpływów, które mogą wpływać na temperaturę roboczą świecy zapłonowej. Poniżej znajduje się krótka lista, której należy wziąć pod uwagę, aby uniknąć obniżonych osiągów i / lub kosztownych uszkodzeń silnika.

Prędkość i obciążenie silnika

Jeśli silnik ma pracować z wysokim obrotem, przy dużym obciążeniu lub w wysokich temperaturach przez dłuższy czas, może być potrzebny chłodniejszy zakres temperatur.
Z drugiej strony, jeśli silnik ma pracować z niską prędkością lub w niskich temperaturach przez długi czas, może być potrzebny gorący zakres grzewczy, aby zapobiec zanieczyszczeniu.

Mieszanka powietrzno-paliwowa

Zbytnie bogate mieszaniny powietrzno-paliwowe mogą powodować spadek temperatury końcówki wtykowej i gromadzenie się osadów węgla, co może powodować zanieczyszczenie i niewłaściwe działanie.
Zbytnie szczupłe mieszanki paliwowo-powietrzne mogą powodować wzrost temperatury cylindra i wtyku, co może prowadzić do zapłonu i / lub zapłonu. Może to spowodować uszkodzenie świecy zapłonowej i / lub poważnie uszkodzić silnik. Jeśli miernik zużycia paliwa lub analizator gazu nie jest dostępny, podczas procesu strojenia konieczne będzie regularne kontrolowanie świec zapłonowych w celu określenia właściwej mieszanki paliwowo-powietrznej.

Rodzaj paliwa / Jakość

Niska jakość i / lub o niskiej zawartości oktanu może powodować pukanie, które podnosi temperaturę w cylindrze. Zwiększona temperatura w cylindrze spowoduje podniesienie temperatury elementów komory spalania (świecy zapłonowej, zaworów, tłoka itp.) i doprowadzi do zapłonu wstępnego, jeśli niekontrolowane uderzenie.
Przy stosowaniu mieszanki paliwowej z etanolem o wysokiej zawartości etanolu w zastosowaniach o wysokiej wydajności może być potrzebny chłodniejszy zakres temperatur. Czas rozruchu iskier może być bardziej zaawansowany, ponieważ paliwo do mieszania etanolu ma wyższą odporność na uderzenie (wyższa wartość oktanowa). Ze względu na mniejsze uderzenie, przed uderzeniami iskrzącego ostrzega się zapłon, zanim nastąpi przegrzanie i zapłon.
Niektóre rodzaje dodatków do paliw w paliwach o niższej jakości mogą powodować gromadzenie się świec zapłonowych, które mogą prowadzić do niewłaściwego zapłonu, zapłonu itp.

Czas zapłonu

Dalszy czas zapłonu o 10 ° spowoduje, że temperatura końcówki świecy zapłonowej wzrośnie o około 70°C do 100°C.
W przypadku, gdy czas rozruchu zapłonu był zbliżony do poziomu uderzenia, może okazać się, że świeża zapłonowa chłodnia może być potrzebna. Wyższe temperatury w cylindrze w pobliżu poziomu niszczenia spowodują, że temperatura końcowa wypalania świecy zapłonowej będzie zbliżona do zakresu zapłonu.

Stopień sprężania

Znaczące zwiększenie statycznego / dynamicznego stopnia sprężania zwiększy ciśnienie w cylindrze i wymaganie dotyczące oktanu silnika. Stukanie może wystąpić łatwiej. Jeśli silnik pracuje w pobliżu poziomu uderzenia, może to być konieczne ze względu na zwiększoną temperaturę w cylindrze.

Wymuszone wtryskiwanie (turbodoładowanie, ładowanie)

Może być potrzebna chłodniejsza świeca zapłonowa z uwagi na zwiększoną temperaturę w cylindrze jako ciśnienie zwiększające ciśnienie (ciśnienie kolektora), a następnie podwyższenie ciśnienia i ciśnienia w cylindrze.

Temperatura otoczenia / wilgotność

Gdy temperatura powietrza lub wilgoć maleją, gęstość powietrza wzrasta, wymagając bogatszej mieszanki paliwowo-powietrznej. Jeśli mieszanka paliwowo-powietrzna nie jest odpowiednio wzbogacona, a mieszanina jest zbyt chuda, może dojść do wyższych ciśnień / temperatur w cylindrze, pukania i późniejszego podwyższenia temperatury końcówek świecy zapłonowej.
W miarę wzrostu temperatury powietrza lub wilgotności, gęstość powietrza maleje, wymagając szczupłej mieszanki paliwowo-powietrznej. Jeśli mieszanka paliwowo-powietrznych jest zbyt bogata, może to spowodować osłabienie działania i / lub zanieczyszczenie węgla.

Ciśnienie barometryczne / wysokość

Ciśnienie atmosferyczne i ciśnienie w cylindrze spadają wraz ze wzrostem wysokości. W rezultacie temperatura końcówki świecy zapłonowej również się zmniejszy.
Zanieczyszczenia mogą się pojawić łatwiej, jeśli mieszanina paliwowo-powietrzna nie jest dostosowana do wyrównywania wysokości.  Wyższa wysokość = mniej powietrza = mniej paliwa.
Typy nietypowych spalin








Zapłon przedwczesny

Ma miejsce wtedy, gdy mieszanina paliwa powietrzno-paliwowego zapala się gorącym obiektem / obszarem w komorze spalania przed wystąpieniem zdarzenia o określonym momencie.
Gdy temperatura końcowa wypalania świecy zapłonowej przekracza 1400 ° F, może wystąpić zapłon pochodzący z przegrzanej ceramiki izolacyjnej.
Najczęstszą przyczyną jest niewłaściwa (zbyt gorąca) świeca zapłonowa i / lub nadmierny stopień zapłonu. Niewłaściwie zainstalowany (niewystarczający moment obrotowy) świeca zapłonowa może również spowodować zapłon z powodu niewłaściwego przenikania ciepła.
Zapłon wstępny znacznie zwiększy temperaturę i ciśnienie w cylindrze i może spowodować stopienie i otwarcie tłoków, zapłonów itp.

Pukanie

Występuje, gdy część mieszaniny paliwa lotniczego w komorze spalania jest oddalona od świecy zapłonowej samoczynnie zapala się pod wpływem ciśnienia płomienia pochodzącego z świecy zapłonowej. Dwa fałszywe fale ogniste przyczyniają się do "pukania" dźwięku.
Pukanie występuje częściej przy stosowaniu paliwa o niskiej zawartości oktanu. Niskomarkowe paliwo ma małą odporność na uderzenie (mała odporność na zapłon).
Pukanie jest związane z czasem zapłonu. (Pukanie jest czasami określany jako "stukanie świec"). Zwolnienie czasu zapłonu zmniejszy pukanie.
Ciężkie uderzenie często prowadzi do zapłonu.
Niewielkie uderzenie może spowodować złamanie i / lub erozję elementów komory spalania.
Pukanie jest czasami określane jako "ping" lub "detonacja".

Zakłócenia

Zakłócenie występuje, gdy iskra przechodzi ścieżkę najmniejszego oporu zamiast skakać przez szczelinę. Zakłócenia mogą być spowodowane przez:

- skażenie się węgla
- zużyte lub uszkodzone elementy układu zapłonowego
- zbyt duży rozmiar luki
- zbliżenie czasu lub zapóźnienia
- uszkodzone świece zapłonowe (pęknięty izolator, elektrody stopione itp.)
- niedopasowane elementy układu zapłonowego (oporność na wtyczki / oporność na przewody, cewki zapłonu / moduły zapalnika itp.)
- niewystarczające napięcie pierwotnego i / lub wtórnego uzwojenia - napięcie wymagane do wyrównywania luki w gniazdku iskrowym wyższym niż wyjście cewki.