Pojďme si představit, co se stane s fungující zapalovací svíčkou. K jiskření dochází v důsledku vysokého pulzního napětí přenášeného ze zapalovací cívky (modulu) přes pancéřový drát do centrální elektrody zapalovací svíčky (jádra). Tato jiskra zapálí směs vzduchu a paliva stlačenou ve spalovací komoře. Vytvořený výboj má extrémně krátké trvání (1/1000 sekundy). Rozsah dodávaného napětí se pohybuje od 4 tisíc do 28 tisíc voltů. Velká mezera, provoz motoru „natěsno“ a stav komprese ovlivňují velikost jiskrového napětí mezi elektrodami.
Hlavní úlohou zapalovací svíčky je vytvořit silnou jiskru přesně ve správný okamžik.
Zapalování
Proces zapalování nastává z částic paliva umístěných mezi elektrodami při vytváření jiskry. V důsledku chemické reakce (oxidace) a vzniku jiskry vzniká tepelná reakce přecházející v plamen. Toto teplo aktivuje okolní směs vzduchu a paliva a šíří spalování po celé spalovací komoře. Pokud se vytvoří slabá jiskra, dojde k nedostatečnému vytvoření plamene a vývinu tepla, plamen zhasne a přestane hořet. S větší mezerou je potřeba větší napětí k vytvoření jiskry, která může dosáhnout limitů výkonu zapalovací cívky, čímž se sníží výkon zapalovací svíčky (zapalovače).
Pro určení časového okamžiku, kdy dojde k výboji jiskry, se píst umístí do horního bodu kompresního zdvihu směsi vzduch-palivo a zapalování se nastaví s mírným předstihem. Pokud směs zapálíte před určitou dobou, tlak se zvýší, než píst projde kompresním cyklem, výkon motoru se ztratí, při delším provozu se motor poškodí, detonace je okamžik, kdy jiskra přeskočí před píst dosáhne nejvyššího bodu, kde se nevytvoří špičkový tlak pracovní směsi v kompresním zdvihu, což vede k nestabilnímu chodu motoru. Dobu vzniku jiskrového výboje na zapalovacích svíčkách určuje počítač nebo zapalovací cívka.
Obrázek 1. Změna vybíjecího napětí
- zvýšit napětí
- jiskření
- kapacitní jiskra
- indukční jiskra
- jednu milisekundu
- graf napětí, T – časový graf
Přechod primárního napětí v bodě „a“ na zvýšení sekundárního napětí (1).
V bodě „b“ dochází k částečnému zvýšení napětí dostatečnému k vytvoření výboje a vzniku jiskry (2).
V intervalu „b“ a „c“ se nastavuje kapacita jiskry. Na začátku vybíjecího momentu je generována jiskra elektrickou energií akumulovanou v sekundárním okruhu. Proud je velký, doba trvání je krátká (3).
Mezi „c“ a „d“ (4) vznikne indukční jiskra. Jiskra je generována elektromagnetickou energií cívky. Proud je malý, ale doba trvání je delší. Časový úsek od bodu „c“ trvá přibližně 1 milisekundu (5), v bodě „d“ výboj končí.
Provozní režimy
Výběr typu a modelu zapalovací svíčky je ovlivněn různými okolnostmi, jako je technický stav motoru, jízdní podmínky a styl jízdy. Například při dlouhodobé monotónní jízdě s klasickými svíčkami dojde k přehřátí těla zapalovací svíčky a elektrod. Proto je důležité vybírat svíčky podle provozního režimu.
Níže jsou popsány faktory ovlivňující stabilitu a spolehlivost zapalovacích svíček.
Mezera zapalovací svíčky. Výbojové napětí roste úměrně s mezerou zapalovací svíčky. Během provozu se zvětšuje mezera zapalovací svíčky, jádro se opotřebovává, takže je vyžadováno vysoké napětí, což nevyhnutelně vede k vynechání zapalování.
Tvar elektrody. K jiskrovému výboji dochází snadněji na hranatých ostrých částech elektrody. Staré zapalovací svíčky se zaoblenými elektrodami jsou méně náchylné k jiskření a pravděpodobněji selžou.
Kompresní poměr. Výbojové napětí roste úměrně s kompresním poměrem. Komprese je vyšší při nízkých otáčkách a zvýšeném zatížení motoru.
Teplota směsi vzduch-palivo. Výbojové napětí klesá s rostoucí teplotou směsi vzduch-palivo. Čím nižší je teplota motoru, tím vyšší musí být napětí, takže za chladného počasí pravděpodobněji dojde k vynechání zapalování.
Teplota elektrody. Výbojové napětí klesá s rostoucí teplotou elektrody. Teplota se zvyšuje úměrně s otáčkami motoru. Vynechání zapalování je pravděpodobnější při nízkých rychlostech.
Vlhkost. S rostoucí vlhkostí se teplota elektrody snižuje, takže je potřeba vyšší vybíjecí napětí.
Poměr paliva a vzduchu. Výbojové napětí závisí na objemu směsi vzduch-palivo, čím menší objem, tím větší napětí. Pokud se objem směsi vzduch-palivo sníží v důsledku poruchy palivového systému, může dojít k vynechání zapalování.
Stupeň zahřátí svíčky (tepelné číslo). Teplo přenesené do zapalovacích elektrod v důsledku spalování paliva se rozptýlí po dráze znázorněné na obrázku 2.
Obrázek 2. Rozdělení tepla zapalovací svíčky při spalování paliva
- chladicí kapalina
- chlazení při přívodu směsi vzduch-palivo přes sací ventil
Stupeň, do kterého se teplo přijaté svíčkou rozptýlí, se nazývá stupeň ohřevu (obrázek 3). Svíčky s vysokým stupněm odvodu tepla se nazývají „studené“, svíčky s nízkým stupněm odvodu tepla se nazývají „horké“. To je do značné míry dáno teplotou plynu uvnitř spalovací komory a konstrukcí zapalovací svíčky.
Obrázek 3. Úroveň tepla svíčky
- “Studené” svíčky
- “horké” svíčky
- Plynová kapsa
„Studené“ svíčky mají dlouhou kovovou základnu a větší plochu chlazeného povrchu vystavenou plameni a plynu. Dobrý odvod tepla. Svíčky s nízkým rozptylem mají krátkou základnu a malou chladicí plochu.
Vliv rychlosti pohybu na stupeň zahřátí svíčky
Vztah mezi teplotou zapalovací svíčky a rychlostí vozidla vyjadřuje graf na obrázku 4. Existují omezení teploty, při které by se zapalovací svíčky neměly používat: nejnižší hodnota samočisticí teploty a horní hodnota kapkového zapalování. Dobrý výkon je zajištěn při zahřátí centrální elektrody z 500 °C na 950 °C.
Obrázek 4. Vliv rychlosti pohybu na stupeň zahřátí svíčky
- Teplota samočištění zapalovací svíčky
- Teplota vzniku doutnavého vznícení
- Nízké teplo zapalovací svíčky
- Normální provoz zapalovací svíčky
- Vysoký stupeň zahřátí svíčky
S — Rychlost vozidla
T – Teplota zapalovací svíčky
Teplota samočištění zapalovací svíčky
Při teplotě jádra 500 °C nebo nižší se při zapalování a spalování směsi vzduch-palivo uvolňuje volný uhlík, palivo zcela neshoří a ukládá se na povrchu izolátoru a kovové základny a vytváří „ můstky“ sazí mezi izolátorem a tělem. Dochází k únikům elektřiny a neúplnému jiskření, což způsobuje poruchy zapalování. Teplota 500 °C se nazývá samočisticí teplota zapalovací svíčky, protože při vyšších teplotách uhlík zcela shoří.
Teplota vzniku doutnavého vznícení
Při zahřátí jádra nad 950 °C dojde k zapálení doutnavkou. To znamená, že elektroda funguje jako zdroj tepla a palivo se vznítí bez jiskry. Snižuje se tak výkon motoru, což vede ke zvýšenému opotřebení elektrod a poškození izolátoru.
Stupeň ohřevu
Svíčky s nízkým odvodem tepla jsou vybaveny jádrem, jehož teplota je udržována i při nízkých pojezdových rychlostech. Snadno tedy dosáhnou samočisticí teploty, aniž by umožnily usazování uhlíku na izolátoru.
Na druhou stranu se středová elektroda s vysokou teplotou nezahřívá snadno, což jim brání v dosažení teploty žhavení i při vysoké rychlosti a zvýšené zátěži. Tento typ zapalovacích svíček se používá u vysokootáčkových a výkonných motorů. Výběr zapalovací svíčky s vhodným rozsahem tepla by měl být založen na charakteristikách motoru a provozních podmínkách.
Stupeň zahřátí svíčky závisí na ročním období používání
Když je teplota vzduchu v létě vysoká, teplota nasávaného vzduchu je vyšší, což zvyšuje zatížení motoru. V takových chvílích je lepší volit svíčky s vyšším rozsahem ohřevu.
Vyšší výkon motoru vyžaduje instalaci zapalovacích svíček s vyšším rozsahem ohřevu.
Pokud byl výkon zvýšen kvůli ladění, teplota ve válci se zvýší, což je předzvěst doutnavého zapálení. Abyste tomu zabránili, zvyšte tepelné hodnocení a úroveň tepelné odolnosti.
Shrnutí
Tepelné číslo udává shodu zapalovací svíčky s normálními provozními podmínkami. Teplota palivové směsi při spalování přesahuje 1 800 – 2 000°C. Pokud je zapalovací svíčka správně vybrána pro určitý typ motoru, bude proces zapálení palivové směsi optimální pro spalování paliva a spalování vytvořených usazenin:
nedojde k přehřátí zapalovací svíčky a k předčasnému zážehu, tzv. doutnavému zapálení, kdy dojde k zapálení směsi vzduchu a paliva od zapálených ploch spalovacího prostoru (jiskrové elektrody, výfukový ventil, husté saze);
Nedojde k detonaci nebo specifickému klepání, ke kterému dochází při provozu na nízkooktanové palivo se zvyšujícím se zatížením motoru, kdy část směsi shoří rychleji než obvykle a vytvoří rázovou vlnu ve spalovací komoře.
Při optimální funkci všech součástí motoru se spodní část zapalovací svíčky zahřeje až na 600 stupňů, vyhoří olej a přebytečné palivo, které dopadne na elektrody, čímž dojde k samočistící proceduře. Pokud tepelné číslo neodpovídá provozním charakteristikám, dochází k aktivnějšímu usazování na vložkách válce, než k jejich vyhoření.
Ne nadarmo výrobci automobilů doporučují zapalovací svíčky pro konkrétní provozní podmínky. Plášť svíček je zvenku stejný, rozsahy ohřevu (tepelnost) jsou různé.
Mohou však nastat situace, kdy se použije tepelná hodnota odlišná od doporučené. Zvýšením počtu se spálí uhlíkové usazeniny v opotřebovaném motoru, který většinu času běží na volnoběh, nebo ve vozidle používaném na krátké dávky. Pokud nejsou problémy s karbonovými usazeninami motoru, horké zapalovací svíčky jsou kontraindikovány, hrozí předčasné zapálení a detonace.
Speciální vozy (závodní vozy, provozované při vysokém zatížení, vysoké rychlosti po dlouhou dobu) preferují „studené“ zapalovací svíčky, které minimalizují pravděpodobnost zážehu. Volnoběh a nízká rychlost způsobí, že auta budou tvořit usazeniny na skupině pístů.
Dnes mnoho výrobců vyrábí svíčky s prodlouženým intervalem ohřevu, přičemž zavádí jádro z mědi nebo platiny. Měď je vynikajícím vodičem tepla a umožňuje izolátoru odolávat zvýšenému teplu a spalovat usazeniny kontaminantů do žhnoucího stavu. Platina také výborně odvádí teplo od jádra.
Užitečné informace
Víte, že zapalovací svíčky obsahují více iridia než kdekoli jinde! Slitina iridia je laserem navařena na středovou elektrodu, aby se snížila elektrická eroze.
Neurychlená výměna zapalovacích svíček v autě má následky, jako je problematické startování motoru, nadměrná spotřeba paliva nebo pomalé zrychlování. Výměna prvků po jejich úplném selhání má často negativní důsledky pro motor. Proto je důležité včas vyměnit zapalovací svíčky ve vozidle, které tyto problémy odstraní.
Zapalovací svíčky – jejich role v autě
Zapalovací svíčky vytvářejí jiskry potřebné ke spalování směsi vzduchu a paliva ve válcích motoru, která nastartuje a udržuje motor v chodu. Význam zapalovací svíčky je zajistit včasné spalování, optimální účinnost spalování směsi a tím i udržení spolehlivého a efektivního chodu motoru vozidla.
Životnost zapalovací svíčky
Životnost svíček se obvykle pohybuje od 30 do 100 tisíc kilometrů, často se však liší v závislosti na typu dílů a provozních podmínkách vozidla. Včasná kontrola a výměna součástí v souladu s doporučeními výrobce pomáhá udržovat efektivní chod motoru.
Závislost životnosti zapalovací svíčky na druhu použitého kovu
Životnost těchto součástí vozidla často závisí na typu kovu použitého v elektrodách součástí. Prvky s iridiovými nebo platinovými díly mají delší životnost – až 100 tisíc km, zatímco zapalovací svíčky s měděnými elektrodami se doporučuje vyměnit po 30 tisících km.
Kdy vyměnit zapalovací svíčky: podle najetých kilometrů, stavu nebo výkonu
Zapalovací svíčky je nutné měnit v souladu s pravidly pravidelné údržby vozidla a na základě následujících faktorů:
- Podle najetých kilometrů. Výrobci automobilů často udávají doporučenou dobu provozu, po jejímž uplynutí je nutné vyměnit zapalovací svíčky. Obvykle je toto období každých 30 – 100 XNUMX km v závislosti na typu komponent a motoru.
- Do. Pokud díly vykazují známky opotřebení, koroze, karbonových usazenin nebo jiného poškození, měly by být okamžitě vyměněny, a to i v případě, že nebylo dosaženo doporučeného počtu najetých kilometrů.
- Podle efektivity práce. Pokud se projeví poruchy motoru, potíže se startováním, hrubý chod nebo nadměrná spotřeba paliva, může to znamenat vadnou zapalovací svíčku a je třeba ji zkontrolovat a v případě potřeby vyměnit.
Známky toho, že je čas vyměnit zapalovací svíčky
Potřeba vyměnit prvky zapalovacího systému může být indikována jejich vzhledem, indikujícími problémy nebo poruchou motoru.
Vizuální kontrola
Pro posouzení provozuschopnosti dílů se nejprve provádí vizuální kontrola. Problémy mohou být indikovány faktory, jako jsou:
- tvorba sazí nebo koroze na elektrodách;
- opotřebení elektrod, o čemž svědčí snížení objemu součásti;
- praskliny nebo poškození izolace;
- nerovnoměrné opotřebení dílů nebo rozdíly ve vzhledu mezi nimi.
Nesprávný chod motoru a chování vozidla na silnici
Problémy jsou nejčastěji signalizovány nesprávným chodem motoru, např. „škubáním“. Vozidlo se obtížněji startuje (zejména v chladném období). Potřeba výměny může být indikována nadměrnou spotřebou paliva, která nebyla dříve pozorována. Při jízdě se může auto otřást nebo zpomalit.
Nástroje a materiály potřebné k výměně zapalovacích svíček
K provedení práce budete potřebovat následující nástroje a materiály:
- nové zapalovací svíčky;
- klíče – klíč, zásuvka nebo speciální nástroj na zapalovací svíčky;
- těsnění pro svíčky;
- materiály pro mazání závitů dílů před instalací;
- kartáč na čištění prachu a nečistot;
- těsnící materiál (v případě potřeby).
Pokyny krok za krokem pro výměnu zapalovacích svíček
Algoritmus krok za krokem pro výměnu zapalovacích svíček je následující:
- Připravte si předem všechny potřebné nástroje a materiály.
- Odpojte vodiče od zapalovacích svíček, zabraňte jejich křížení. Každý z nich je označen, aby se při instalaci nových dílů nepletlo, ke kterému válci drát patří.
- Pomocí klíče odšroubujte staré součásti.
- Po přípravě nových zapalovacích svíček je opatrně zasuňte do objímek a utáhněte je rukou, aby nedošlo k poškození závitů. Pomocí klíče se provede konečné dotažení náhradního dílu.
- Připojte zapalovací kabel.
- Proces se opakuje pro všechny zapalovací svíčky vyžadující výměnu.
- Připojí baterii a otestují výkon vozu, aby se ujistili, že všechny systémy fungují.
Co se stane, když nevyměníte zapalovací svíčky?
Ignorování potřeby výměny zapalovacích svíček může vést k následujícím problémům:
- Ztráta energie. Staré zapalovací svíčky vedou ke snížení účinnosti spalování směsi paliva a vzduchu, což vede ke ztrátě výkonu motoru. Auto ztratí akceleraci a nebude reagovat na podněty řidiče tak, jak by mělo.
- Zvýšená spotřeba paliva. Neefektivní spalování může zvýšit spotřebu paliva, což má za následek nutnost tankování vozidla a plýtvání penězi.
- Nestabilní chod motoru. Opotřebované zapalovací svíčky mohou způsobit hrubý chod motoru, včetně škubání, chvění a hrubého volnoběhu.
- Obtížné startování. Poškozené díly mohou znesnadnit startování motoru, zejména za chladného počasí.
- Indikátor problému s motorem. Zástrčky, které vyžadují výměnu, mohou spustit výstražnou kontrolku motoru na přístrojové desce, což může vést k neplánovaným nákladům na diagnostiku a opravy.
- Zvýšené emise škodlivých látek. Částečné spalování směsi může zvýšit emise škodlivých látek do ovzduší, což má negativní dopad na životní prostředí a může vést k porušení norem ekologické bezpečnosti.
Užitečné tipy
Někteří automobiloví nadšenci vyvinuli své vlastní metody pro ovládání systému zapalování automobilu. To umožňuje zvýšit životnost zapalovacích svíček a také rychle a efektivně měnit komponenty.
Jak prodloužit životnost zapalovacích svíček
Chcete-li prodloužit životnost zapalovacích svíček, měli byste dodržovat řadu doporučení:
- používejte pouze vysoce kvalitní díly;
- udržujte vzduchový filtr v čistotě – zajistíte tím správné spalování palivové směsi;
- vyhnout se nadměrnému zatížení motoru;
- v systému používejte pouze vysoce kvalitní palivo;
- pravidelně provádět technickou kontrolu vozidla.
Tipy a triky pro výměnu zapalovacích svíček
Doporučuje se vyměnit zapalovací svíčky na vychladl motoru – usnadníte tím přístup k prvkům a zabráníte popálení technika. Při provádění práce pečlivě dodržujte pořadí připojovacích vodičů – Pro značení můžete použít izolační pásku. Kromě, nepřetahujte zapalovací svíčky při instalaci, aby nedošlo k poškození závitů nebo elektrod.
Mnoho majitelů automobilů doporučuje zachránit staré svíčky, zejména pokud byly nahrazeny jako preventivní opatření. V budoucnu mohou být užitečné jako náhradní díly. Mělo by také být účtování náhradních období komponenty zapalovacího systému.
