Vitajte na AGENTÚRA AUTO DATA, spol. s r.o.
rss správy | rss magazín | aad.sk | shop.aad.sk | ocenit.eu | download.aad.sk
AGENTURA AUTO DATA, spol. s r.o. 



eShop

Partneri

magazín
technika: Zapaľovacia sviečka  Vytlačiť stránku

Rez zapaľovacou sviečkou


1-matica
2-porcelánový izolátor s vonkaším rebrovaním slúžiaci ako bariéra proti prierazovým napätiam
3-oceľové púzdro
4-elektricky vodivý sklený zátav na utesnenie slúžiaci ako odrušovací odpor
5-stredná elektróda s medeným jadrom
6-vonkajšia elektróda
7-tesnenie
8-prívodový svorník


Princíp
Stlačená zmes v spaľovacom priestore musí byť zapálená. Už od vynájdenia magnetického zapaľovania sa spaľovací priestor zapáli pomocou tzv. iskriska.

Konštrukcia
Stredná elektróda sa v prevádzke veľmi zohreje. Aby sa jednoducho neroztopila, vyrába sa z kovu odolného voči vysokej teplote, korózii a elektroerózii. Väčšinou pozostáva z chrómniklu, na ktorý býva občas napájkovaný alebo navarený platinový alebo irídiumový hrot.
V mnohých prípadoch má stredná elektróda na lepšie odvádzanie tepla medené jadro. Kvôli utesneniu a istému kontaktu býva stredná elektróda s prívodovým svorníkom zaliata porcelánovým izolátorom. Ako zalievacia látka sa používa elektricky vodivé sklo. Pri odrušených sviečkach má toto vodivé sklo odpor približne päť kiloohmov, pri neodrušených to je podstatne menej. Izolátor pozostáva z porcelánu a obklopuje skoro celú dĺžku strednej elektródy. Rebrovanie na hornom konci slúži ako bariéra proti prierazovým napätiam.
V prípade, že je znečistená, je vodivá, čo môže viesť k skratovaniu. Vonkajšia elektróda môže byť zhotovená z obyčajnej ocele, pretože počas prevádzky nemusí znášať príliš vysoké teploty.

Funkcia
Tepelná hodnota sviečky
Sviečka iskrí iba vtedy, keď sú od seba obidve elektródy dostatočne izolované. V zapaľovacom priestore je oheň, čo má za dôsledok, že každý studený predmet, ktorý s ním príde do kontaktu, sa okamžite zanesie usadeninami. Usadeniny sa skladajú predovšetkým z uhlíkových častíc, ktoré sú elektricky vodivé. Čím hustejšie sa nanesú usadeniny na exponovaný povrch porcelánového izolátora v spaľovacom priestore, o to viac zapaľovacieho napätia odvádza a zmenšuje tak zapaľovaciu energiu. Hovorí sa tomu skrat. Na udržanie od usadenín podmieneného skratu v medziach, sa musí priestor porcelánového izolátora exponovaného v spaľovacom priestore vytvoriť tak, aby sa mohol rýchlo zohriať na 250 stupňov. To je teplota, od ktorej sa nevytvárajú žiadne nové usadeniny. Pri štarte sa i napriek tomu zasadzí izolátor, pretože je ešte studený. Našťastie tieto usadeniny pri dosiahnutí samočistiacej teploty, čo je okolo 400 stupňov Celzia, tzv. termolýzou zhoria.
To platí aj pre exponovaný izolačný priestor, ktorý musí byť zhotovený tak, aby bol vždy zohriaty od ohňa v spaľovacom priestore na minimálne 400 stupňov. Vplyvom spaľovania v spaľovacom priestore je izolátor permanentne zohrievaný, teplo môže ale len pomaly odviesť, pretože porcelán je zlý vodič tepla. Toto ohrievanie však nemôže prekročiť určité hranice. Keď sa totiž porcelánový izolátor priblíži k 1000 stupňovej hranici rozžeraví sa a následne zapáli zmes priskoro. Motor začne klepať. Zapaľovaniu žeravením treba bezpodmienečne zabrániť.
Exponovaný porcelanový izolačný priestor, skrátene izolačná cesta musí byť kvôli tomu udržiavaná v teplotnom rozmedzí medzi 250 a približne 750 stupňov, je jedno či motor pracuje vo voľnobežných otáčkach alebo v zaťaženom stave. To platí pre každú zapaľovaciu sviečku.
To sa však nedá dosiahnuť použitím rovnakého typu sviečky pre všetky motory. Pri kosačke nedostáva izolačná cesta toľko tepla ako napr. pri motocykli Kawasaki ZX-12 R Ninja. Z tohoto dôvodu existujú pre zapaľovacie sviečky rôzne tepelné hodnoty. Tepelná hodnota zapaľovacej sviečky vyjadruje schopnosť zapaľovacej sviečky znášať určité tepelné zaťaženia bez samozápalu. Zapaľovacie sviečky s vyššou tepelnou hodnotou, označované bežne ako studenšie, sú odolnejšie proti samozápalom, ale náchylné k tvorbe usadenín na izolátore. Sú charakteristické krátkou špičkou izolátora a lepším odvodom tepla. Zapaľovacie sviečky s nižšou tepelnou hodnotou, tzv. teplejšie, majú naopak väčšiu plochu vystavovanú pôsobeniu tepla, odvod tepla je zťažený, špička izolátora je dlhšia a spravidla zasahuje až do spaľovacieho priestoru. Pritom jednoznačne platí, že čím je litrový výkon motora vyšší, tým viac prísunu tepla musí zniesť izolačná cesta bez toho, aby prekročila hranicu 750 stupňov. Časom sa tu presadila variácia povrchu izolačnej cesty.
Čím menší je exponovaný povrch porcelánového izolátora, tým viac prísunu tepla potrebuje, aby na jednej strane dosiahla samočistiacu teplotu a na druhej strane na začatie žeravenia. To tiež znamená, že izolačná cesta sviečky pre teplejšie spaľovacie priestory je kratšia.
Tak vzniká pre ňu pri štarte nebezpečenstvo, že pred dosiahnutím samočistiacej teploty sa tak veľmi zasadzí, že skrat spotrebuje veľa zapaľovacej energie. Tu platí ako vždy: motory nezohrievať, ale jednoducho odísť. V posledných 25 rokoch sa v oblasti tepelnej hodnoty zapaľovacej sviečky veľa spravilo. Zapaľovacie sviečky sa stali "elastickejšie", to znamená, že na jednej srane znesú viac usadenín bez toho, aby vznikol veľký skrat a na druhej strane znesú viac ohňa bez toho, aby sa rozžeravili. V týchto 25 rokoch väčšina výrobcov zapaľovacích sviečok svoje stupnice tepelnej hodnoty zmenila.
Výrobca zapaľovacích sviečok NGK má už len jedenásť rozlišných tepelných hodnôt, z ktorých len štyri prichádzajú do úvahy pre moderné motocykle.

Správanie sa usadenín v závislosti od teploty exponovanej oblasti porcelánového izolátora. Tieto teploty platia pre každú zapaľovaciu sviečku.
1. oblasť detonačného spaľovania
2. bezpečnostná oblasť
3. optimálna oblasť, aktívne samočistenie, odstránenie usadenín
4. nepribúdajú usadeniny
5. pribúdajú usadeniny
6. rýchle pribúdanie usadenín



Červenou je označená v spaľovacom priestore exponovaná oblasť porcelánového izolátora.










Tepelná hodnota: exponovaný povrch izolátora v spaľovacom priestore býva variovaný, aby sa vyhovelo rôznym motorom. Vľavo je obrázok zapaľovacej sviečky pre Kawasaki ZX-12 R, vpravo pre kosačku.
a) pre teplejšie spaľovacie priestory
b) pre studenšie spaľovacie priestory







Stredná elektróda
Stredná elektróda býva dosť horúca. To znamená, že musí byť v horúcom stave dostatočne odolná voči korózií a elektroerózii. Pritom je tepelná a chemická záťaž vplyvom spálenia značne nepodstatná. Samotná zapaľovacia iskra je oveľa agresívnejšia. Počas iskrenia sú molekule plynu na iskrisku ionizované a iskra prúdi cez elektricky vodivý materiál. Pritom vznikajú krátkodobo teploty až do 6000 stupňov.

Vonkajšia elektróda
Vonkajšia elektróda existuje vo viacerých prevedeniach. Veľa výrobcov vsadilo na ich "Top sviečku" so štyrmi alebo s ešte viacerými vonkajšími elektródami na jednu zapaľovaciu sviečku. Niektorí dokonca tvrdia, že dokážu vytvoriť dvojitú iskru. Skutočné skrátenie oneskorenia zápalu sa dosiahne len pomocou dvojitého zapaľovania s dvomi podľa možnosti symetricky rozloženými zapaľovacími sviečkami pre každý spaľovací priestor.

Vzdialenosť elektród
Od vzdialenosti elektród závisí zapaľovacie napätie. Čím je vzdialenosť medzi elektródami väčšia, tým je potrebné viac napätia na ionizovanie iskriska. Čím je táto vzdialenosť menšia, tým je menšie aj množstvo zmesi, ktoré sa napokon zapáli. Do určitej miery spoľahlivé zapaľovanie sa dosiahne asi od 0,4 milimetrov. Skoro všetky dnešné zapaľovacie zariadenia sú v stave 0,8 milimetrové iskrisko ionizovať a s dostatočnou energiou preiskriť, čo má za dôsledok rýchlejšie a spoľahlivejšie zapálenie zmesi.

Kontrola
V minulosti vyžadovala zapaľovacia sviečka a prerušovač stálu pozornosť. Našťastie sú už tieto časy za nami. Prerušovače sa prakticky už ani nepoužívajú a zapaľovacia sviečka vydrží v prípade potreby pri dobre nastavenom motore aj 50 000 kilometrov, a to bez pípnutia. Na jednej strane to závisí od materiálov, ktoré sú dnes k dispozícií a na druhej strane od chýbajúceho olova v benzíne. Olovo, ktoré bolo do benzínu pridané ako chemická zlúčenina tetraetylolova kvôli antidetonačnej schopnosi paliva, sa v minulosti postupne usadzovalo na izolačnej ceste. Na rozdiel od usadenín sa nedokáže pri 400 stupňoch termolyticky odstrániť. Tak sa stále nazhromažďovalo a od približne 15 000 km bolo načase sviečky vymeniť. Pri kontrole sviečok sa v súčasnosti zameriavame na vzdialenosti elektród a na tzv. tvár sviečky. Tvár sviečky je výrazná iba po správnej jazde. V ideálnom prípade je posudzovaná počas jazdy na diaľnici a následnom ochladení motora. Potom môžu byť sviečky v pohode vymontované a posúdené. Tu zistíme, že jazdec, ktorý je na cestách po diaľnici alebo na pretekárskej dráhe, potrebuje sviečku s väčšou tepelnou hodnotou ako je pre jeho stroj predpokladaná. V opačnom prípade je pochopiteľné, že motocyklový kuriér, ktorého motor má každé tri minúty pauzu, potrebuje sviečku s nižšou tepelnou hodnotou. Túto sviečku by však nemal použiť na jazdu diaľnicou.

Tvár sviečky. Vľavo stará zapaľovacia sviečka z bezchybnou tvárou sviečky, vstrede prihorúca, vpravo zanesená usadeninami.








Nastavenie
Vzdialenosť elektród býva kontrolovaná na predpokladaný rozmer pomocou mierky. V prípade, že je potrebná korektúra, vonkajšia elektróda sa cituplne ohne, pričom sa v žiadnom prípade nesmie tlačiť proti strednej elektróde. Pri ohnutí strednej elektródy je ohrozený krehký porcelán izolátora, ktorý sa eventuálne môže odlúpiť len pri vysokej teplote počas prevádzky. Úlomky izolátora sú však skoro vždy pre motor smrteľné.

Na zmenu vzdialenosti elektród sa ohne vonkajšia elektróda a to bez dotyku strednej elektródy.
Najlepšia je však vždy nová sviečka.

  

[ Späť na technika | Zoznam sekcií ]