Rozdíly a charakteristiky tepelných čísel jsou jedinečnou technickou charakteristikou zapalovacích svíček, které pomáhají optimalizovat výkon motoru.

Zjednodušeně řečeno, zapalovací svíčky jsou potřeba, aby auto fungovalo.

Pokud půjdete do detailů, vše se stane takto: ve správný čas svíčky zapálí směs benzínu a vzduchu. Správný okamžik je zlomek sekundy, než píst ve válci dosáhne horní úvrati a stlačí směs paliva se vzduchem: svíčka jiskří, směs se zapálí, expanduje a tlačí na píst, který otáčí klikovým hřídelem přes ojnici . Ten zase otočí kola a auto jede.

Pokud je vše v pořádku, děje se to v jakémkoli režimu provozu motoru: při minimu, při vysokých rychlostech a absolutně ve všech válcích. Benzín ve směsi hoří dobře, motor jede jak má.

V tomto článku vám prozradíme, jak svíčky vybírat, kdy je měnit a jak se při výměně nedopustit chyby.

Svíčka je instalována v hlavě válce, zatímco její spodní část s elektrodami je ve spalovací komoře: za chodu motoru na ni působí hořící směs svými vysokými teplotami a tlakem. Některé motory mají dvě zapalovací svíčky na válec. Zdroj: Vasyl S / Shutterstock

Jak funguje zapalovací svíčka

U benzínových motorů se směs zapaluje elektrickou jiskrou. Vyskytuje se mezi dvěma elektrodami zapalovací svíčky. Vzdálenost mezi nimi se může lišit: v průměru je to asi milimetr. Tato vzdálenost se také nazývá jiskřiště.

Jiskřiště by mělo být přesně takové, jaké výrobce zapalovací svíčky zamýšlel: jednak se tvoří jiskra, jednak aby měla dostatek energie na zapálení směsi.

Jiskřiště – mezera mezi centrální a boční elektrodou

K proražení jiskřiště 1 mm potřebujete napětí minimálně 20 000 V. Toto napětí zajišťuje zapalovací cívka: převádí proud palubní sítě 12 V a stará se o to, aby požadované napětí v řádu desítek Na elektrody jsou aplikovány tisíce voltů. Zapalovací cívky v moderních vozidlech jsou řízeny elektronickou řídicí jednotkou motoru (ECU).

Cívka může stát v samostatném zapalovacím modulu a komunikovat se svíčkou přes vysokonapěťový drát, nebo může stát přímo na svíčce. Standardní vysokonapěťový vodič je dimenzován až do 40 000 V.

Pokud jsou řídicí jednotka zapalování nebo cívky vadné a vysokonapěťové vodiče jsou opotřebované, nezáleží na tom, jak nové nebo drahé jsou zapalovací svíčky: dojde k vynechání zapalování nebo vůbec žádná jiskra.

Vadné svíčky naopak přetěžují vysokonapěťové vodiče a zapalovací cívku – v nich se místo jiskry rozptýlí energie vysokonapěťového impulsu, což může způsobit jejich předčasný výpadek.

Jak porazit syndrom vyhoření

Kurz pro ty, kteří hodně pracují a jsou unavení. Cena je otevřená – nastavíte si ji sami

Začněte se učit

Charakteristika a rozdíly zapalovacích svíček

Svíčky se vyznačují standardními velikostmi a vlastnostmi:

• průměr a délka závitové části, velikost šestihranu na klíč;
• tvar a délka keramického izolátoru;
• materiál centrální elektrody;
• počet a tvar bočních elektrod;
• jiskřiště, žhavicí číslo a další parametry.

Je důležité, aby tyto vlastnosti byly přesně takové, jaké je výrobce konkrétního motoru zamýšlel. Proto parametry svíčky udává výrobce automobilu. Dále si povíme o charakteristikách podrobněji.

Materiál středové elektrody

Jedním z cílů, které inženýři sledují při výběru kovu pro elektrody, je zpomalit jejich opotřebení. Jiskra je proud nabitých částic – elektronů a iontů. Pohybují se velkou rychlostí v elektrickém poli mezi elektrodami, a když se setkají s jejich povrchem, vyrazí z nich atomy kovu. Elektrody postupně ztrácejí látku, „vyhoří“, ale tento proces může probíhat různými způsoby: vše závisí na slitinách a kovech na koncích elektrod. V katalozích výrobců jsou především niklové, iridiové, platinové a méně často stříbrné svíčky.

Nikl používá se k výrobě levných zapalovacích svíček. Je levný, snadno se vyrábí ve velkém a je relativně žáruvzdorný. V průměru vydrží niklové svíčky až 40 000 km bez přerušení. Používají se v motorech o objemu do 1,6 litru s nízkým kompresním poměrem, které běží na benzín AI-92 nebo AI-95.

Stříbro Má vysokou tepelnou vodivost a může pracovat v širokém teplotním rozsahu. Proto se svíčky se stříbrnou středovou elektrodou používají v motorech na plyn a někdy i na benzín. Životnost – až 50 000 km.

Niklové zapalovací svíčky mají poměrně silnou centrální elektrodu – o průměru asi 2,5 mm. Skládá se především ze slitiny niklu a chrómu. Stříbrná elektroda – o něco tenčí, o průměru asi 2 mm, se skládá převážně ze stříbra.

Oba mohou mít až čtyři boční elektrody. Jiskra je vždy stejná: prochází mezi boční elektrodou a nejbližším úsekem centrální elektrody. Několik zemnících elektrod umožňuje pomalejší opotřebení centrální elektrody.

Niklová zapalovací svíčka se dvěma bočními elektrodami. Centrální elektroda se nosí rovnoměrně na dvou protilehlých stranách. Zdroj: Dmytro Mykhailov / Shutterstock

Platina taje při teplotě 1768 °C, což je asi o 300 °C více než u niklu. Díky tomu vydrží svíčky s platinovými elektrodami déle i za obtížnějších provozních podmínek – až 90 tisíc kilometrů. Úzká středová elektroda funguje efektivně při nižším napětí jiskry, což snižuje namáhání zapalovací cívky a vysokonapěťových vodičů.

Iridium taje při 2466 °C, takže iridiové elektrody jsou extrémně odolné proti obloukové erozi. Životnost iridiových svíček je až 100 tisíc kilometrů. Cena je také nejvyšší: iridium je méně běžné než platina, je dražší.

Platinové a iridiové zapalovací svíčky se používají v motorech s vysokým kompresním poměrem – od 12:1 a výše. Ty jezdí na benzín AI-98 a AI-100. Mají jednu boční elektrodu.

Takové svíčky lze instalovat do motorů s nízkým kompresním poměrem místo niklových – samozřejmě pokud katalog výrobce zapalovacích svíček takovou náhradu u konkrétního motoru umožňuje. To vám umožní měnit svíčky méně často.

V některých případech je instalace iridiových zátek nepraktická: například pokud chtějí nasadit starý motor s nízkým kompresním poměrem, který spotřebovává hodně oleje. Je nepravděpodobné, že takové auto bude schopno ujet dokonce 50 000 km bez výměny svíček – budou osprchovány olejem mnohem dříve, takže bude výhodnější jet 30 000 km na levných niklových svíčkách.

Výhodou platinových a iridiových svíček je, že umožňují dosáhnout větší intenzity elektrického pole, což znamená, že k vytvoření jiskry je třeba použít menší napětí. Tenké elektrody navíc odebírají z jiskry méně tepelné energie, což znamená, že jí zbývá více k zapálení směsi a ta hoří rychleji a dokonaleji. Pokud to vlastnosti kovu dovolují, jsou konce elektrod – centrální i boční – vyrobeny tenké. Na elektrodách není mnoho obecného kovu – ukládá se na ně.

Čím je elektroda tenčí, tím rychleji se plamen šíří po celém válci. 2,5 mm je obvykle niklová centrální elektroda, 1,1 mm je platinová a 0,4 je nejtenčí verze iridiové elektrody: její průměr je nejčastěji 0,5–⁠0,7 mm. Zdroj: autoExpert

Středové elektrody zapalovacích svíček. Vlevo je svíčka s niklovou centrální elektrodou, vpravo – s iridiovou elektrodou. Zdroj: Stason4ik / Shutterstock

Číslo tepla: studené a horké svíčky

Pokud se svíčka přehřeje, směs se začne vznítit nikoli od jiskry, ale od kontaktu s horkými elektrodami svíčky – dojde k zapálení doutnavkou. Problém je v tom, že v tomto případě se palivo nekontrolovaně a chaoticky vznítí. V důsledku toho klesá výkon motoru, přehřívá se, vzniká další kritická zatížení pístu, ojnice a klikového hřídele.

Mnoho moderních automobilových motorů je vybaveno senzory, které dokážou rozpoznat, kdy v některém z válců dojde k předzápalu. Informace vstoupí do ECU, která vypne přívod paliva do problémového válce.

Jednou z důležitých vlastností svíčky je číslo žhavení. Odráží teplotní rozsah svíčky, při jehož horní hranici dochází k zážehu.

„Horké“ svíčky mají nízkou výhřevnost. Ty fungují v průmyslových motorech – například ve stacionárním generátoru, který pracuje při trvale nízkých otáčkách. Vysokootáčkový motor sportovního auta s takovou svíčkou může být vážně poškozen žhavicím zapalováním.

Průměrné tepelné hodnocení platí pro zapalovací svíčky pro motory, které se nacházejí v běžných autech.

„Studené zapalovací svíčky“ se používají u motorů sportovních vozů, které se neustále otáčí ve vysokých otáčkách. V maloobjemovém přirozeně nasávaném motoru se taková svíčka rychle pokryje silnou vrstvou žlutohnědých sazí: nezahřeje se na požadovanou teplotu, takže saze nebudou hořet a svíčka nebude schopen se sám vyčistit.

Geometrické parametry

Zapalovací svíčky mohou mít různé geometrické parametry:

1. Průměr závitu – 10, 12, 14 nebo 18 mm.
2. Závitová část – obruba svíčky – je různě dlouhá.
3. Různé jiskřiště – 0,9-1,1 mm.
4. Tvar těla je válcový nebo kónický. Zátka s válcovým tělem bude mít těsnící podložku, v případě kuželového těla podložka není potřeba.

Geometrické parametry závisí na konstrukčních vlastnostech konkrétního motoru – musí být přesně takové, jaké požaduje výrobce. Pokud místo požadované svíčky nainstalujete „téměř stejné“, ale mírně odlišné, motor v nejlepším případě nebude fungovat normálně, v nejhorším případě – očekávejte potíže.

Pokud je například závit zapalovací svíčky příliš krátký, elektrody budou umístěny mnohem výše, než je nutné, což znamená, že se jiskra vytvoří na nesprávném místě. Dojde k vynechání zapalování, motor ztratí trakci. A také se začne třást a spotřeba paliva se zvýší: jeho významná část neshoří a nevyletí do atmosféry.

Pokud je vlákno příliš dlouhé, existují dvě možnosti:

1. svíčka se přehřeje a dojde k zážehu;
2. svíčka prostě narazí na píst a budete muset motor buď repasovat, nebo koupit smluvní.

Kdy a jak často měnit zapalovací svíčky

Životnost svíček uvedená v servisní knížce nebo návodu k obsluze vozu platí pro originální svíčky – a často ji lze zvýšit: místo niklových svíček vložte platinu nebo iridium.

Přibližná životnost svíčky závisí na kovu na koncích elektrod. Postupně vyhoří, materiál izolantu se znehodnotí, jeho elektroizolační vlastnosti se zhorší, což znamená, že dříve nebo později projde mezi stranou centrální elektrody a tělem svíčky jiskra. Častěji se ale stává, že se elektrody zapalovací svíčky opotřebovávají, zvětšuje se vzdálenost mezi nimi a pro zapalovací cívku je stále obtížnější vytvořit jiskru.

Svíčka ne vždy úplně přestane fungovat, i když i to se stává. K přerušení dochází nejprve v některých režimech provozu motoru. Například pokud prudce sešlápnete plynový pedál. V tomto případě palivo neshoří úplně, ale poletí do potrubí, na katalyzátor – zařízení, které slouží k čištění výfukových plynů. Zvýší se spotřeba paliva a zkrátí se životnost katalyzátoru. Proto je důležité vyměňovat zapalovací svíčky včas. Přitom nefunkční svíčky nejsou jediným důvodem, proč může dojít k vynechání zapalování.

Benzínové spalovací motory jsou vybaveny zážehovým systémem se zapalovacími svíčkami instalovanými v hlavě válců. Zapalovací svíčky se liší stoupáním a délkou závitu, mezerou, tepelným výkonem a konstrukčními prvky – například přítomností těsnícího těsnění. Typ zapalovací svíčky se volí ve fázi návrhu motoru s ohledem na budoucí provozní podmínky zařízení.

Nejnovější zprávy v našem telegramu!

Přihlaste se k odběru, abyste byli vždy aktuální

Číslo tepla

Termín tepelné hodnocení se vztahuje k časovému úseku, který je nezbytný k zahřátí elektrod a těla zapalovací svíčky na minimální teplotu, která zajistí, že se směs ve válci začne vznítit dříve, než jiskra projde mezi elektrodami. Informace o tepelném výkonu jsou k dispozici na štítku zapalovací svíčky. Například označení BCPR6ES-11 nebo PFR6A-11A udává, že tepelná hodnota je 6 jednotek.

• u produktů Denso se parametr pohybuje od 9 do 35 jednotek – od „horkých“ po „studené“ svíčky;
• pro NGK se používá interval od 2 do 11,5 jednotek;
• Bosch používá systém zpětného značení – od 10 do 2 jednotek.

Zapalovací svíčky s číslem 2 od NGK a 10 od Bosch tak budou patřit do „horké“ třídy. Tuto nuanci značení je třeba vzít v úvahu při výběru náhradních dílů z katalogů.

Podle ruského systému norem (GOST R 53842-2010) existuje řada tepelných čísel (8, 11, 14, 17, 20, 23, 26), která by se měla používat při navrhování svíček. Například svíčka A17DVRM má výhřevnost 17 jednotek a patří do střední třídy. Zapalovací svíčky A11 byly široce používány v sovětských motorech nákladních automobilů určených pro A-76 a benzín nižší třídy – například ZIL-130.

Designové rozdíly

Zapalovací svíčky „studeného“ typu se vyznačují zmenšenými rozměry pláště centrálního izolátoru a elektrody v něm instalované. Snížená hmotnost a objem podporuje rychlejší zahřátí a vyšší provozní teploty. S rostoucím tepelným výkonem se zvětšuje velikost pláště izolátoru, který u zapalovacích svíček „horkého“ typu vyčnívá 2–4 mm vzhledem k tělu. Ostatní charakteristiky – materiál, průřez, povlak elektrod mohou zůstat nezměněny. Tyto parametry nijak neovlivňují tepelnou hodnotu.

Provozní podmínky

Při nízkých otáčkách a nízkém zatížení motoru vykazují „horké“ zapalovací svíčky nejlepší výsledky. Ale s rostoucí rychlostí nebo zatížením se zvyšuje spotřeba paliva, což vede k nadměrnému vývinu tepla, zahřívání krytu a elektrod zapalovací svíčky. V důsledku toho se objeví doutnavé zapalování, což vede k poklesu výkonu a zvýšenému zatížení skupiny pístů motoru.

Aby se zabránilo vzniku doutnavého zapálení a současně se odstranily uhlíkové usazeniny, je nutné zajistit teplotu částí zapalovací svíčky – izolátor, kovové elektrody – ve stanovených mezích. Spodní část izolátoru (sukně) musí být zahřátá na +400. +850°C při nižších hodnotách se na povrchu tvoří vrstva sazí a částic motorového oleje a karbonových usazenin, což vede k narušení; jiskření. Zvýšená teplota umožňuje automatické čištění zapalovací svíčky během provozu.

Při zahřátí povrchů na +900°C se může směs paliva a vzduchu vznítit v důsledku vystavení horkým prvkům. I při absenci doutnavého zapálení jsou vysoké teploty škodlivé pro elektrody, působením agresivních látek přítomných ve spalinách se ničí kovové prvky.

Při tankování nekvalitního benzínu nebo nesprávném seřízení časování zapalování začíná doutnavé zapalování při teplotách pod +850° – tzn. na provozních hodnotách. Proto je důležité používat zapalovací svíčky a palivo, které splňují specifikace výrobce motoru. Nastavení časování je vyžadováno pouze u motorů s rozdělovačem zapalování – elektronické systémy automaticky určují okamžik, kdy je do zapalovacích svíček přiveden proudový impuls.

Použitelnost

Zapalovací svíčky „horkého“ typu jsou určeny pro použití v motorech s nízkým litrovým výkonem nebo nízkými otáčkami – například motory s nižšími ventily u starších automobilů. V elektrárnách závodního typu nebo vysoce zrychlených civilních motorech se používají „studené“ zapalovací svíčky. Průměrný tepelný výkon (v rozmezí od 16 do 22 jednotek) je kompromisním řešením takové zapalovací svíčky se používají v motorech osobních automobilů a užitkových vozidel s objemem válce nejvýše 2,5 litru a litrovým výkonem nejvýše 100 koňských sil; na litr.

Při výběru zapalovací svíčky se vývojáři motorů snaží zkrátit dobu přechodu. Po studeném startu by se zapalovací svíčka měla co nejrychleji zahřát na +450°C – tato teplota je nezbytná pro zahájení samočištění karbonových usazenin. Někteří výrobci umožňují instalaci několika typů zapalovacích svíček. Například, pokud je vůz neustále používán v hustém městském provozu nebo v zimě při nízkých okolních teplotách, můžete nainstalovat zapalovací svíčky „žhavější“ třídy.

Pro většinu sériových vozů výrobci nastavují jednu číselnou hodnotu, určenou pro průměrné provozní podmínky. Použití svíčky s jinými parametry nevede k pozitivním výsledkům. Přechod na „studený“ typ je vhodný pouze v případě hlubokého vyladění motoru (instalace přeplňování atd.). Ale v tomto případě jsou zapalovací svíčky vybírány metodou pokusu a omylu – nebo se řídí zkušenostmi majitelů, kteří již upravili stejný model motoru.

Pokud se motor přepne na stlačený nebo zkapalněný plyn, změní se provozní podmínky. Při hoření plynu se tvoří méně sazí a nepřítomnost kapek kapalného paliva zvyšuje tepelné zatížení svíček. Výsledkem je, že standardní „horké“ zapalovací svíčky pro benzín a plyn selžou rychleji. Přechod na „chladnější“ typ zvýší životnost svíček.