Jak działają świece zapłonowe

Świece zapłonowe to jedna z niewielu rzeczy, które mechanik amator może naprawić bez większych problemów. Zobacz zdjęcia silników samochodowych. Jonathan Ferrey / Getty Images

Ponieważ silniki i ich elektronika stają się coraz bardziej złożone, jedną z niewielu rzeczy pozostawionych hobbystom i entuzjastom samochodów, którzy lubią odrobinę smaru pod paznokciami, jest możliwość zmiany ich Świece zapłonowe. Chociaż prawie każda inna naprawa samochodu wymaga czytnika kodów i studiów wyższych, aby zdiagnozować i naprawić, świece zapłonowe pozostają dostępne i łatwe do zrozumienia.

Pierwsza niezawodna świeca zapłonowa została wynaleziona w 1903 roku przez Olivera Lodge'a. Są również trafnie nazwane; świece zapłonowe to po prostu izolowane świece wkręcane w silnik spalinowy głowica cylindra aby dostarczyć iskrę, która zapala mieszankę powietrza i paliwa w komorze spalania. Świece zapłonowe również odprowadzają ciepło z komory spalania.

Zasadniczo dzieje się tak: Świeca zapłonowa znajduje się w górnej części głowicy cylindrów. Tłok najpierw przesuwa się w dół cylindra, zasysając mieszankę paliwa i powietrza. Następnie tłok powraca do góry w kierunku świecy zapłonowej, ściskając mieszaninę. W ostatniej sekundzie, gdy tłok osiągnie maksymalny zasięg lub górne martwe centrum (GMP), świeca zapłonowa iskrzy i zapala mieszankę. Tłok jest zmuszany z powrotem do dołu, aby wytworzyć moc dla pojazdu, a następnie ponownie wypychany do góry, aby usunąć wydech. W tym momencie proces zaczyna się od nowa.

Czterocylindrowy samochód będzie miał cztery świece zapłonowe; sześciocylindrowy samochód będzie miał sześć i tak dalej (chociaż silnik HEMI ma dwie wtyczki na cylinder). Skoro mamy już podstawy, porozmawiajmy o rodzajach świec zapłonowych na półkach w lokalnym sklepie z częściami..

Zawartość

1. Podstawy świec zapłonowych
2. Części świec zapłonowych: wycieczka od góry do dołu
3. Wymiana świec zapłonowych: przegląd
4. Rozwiązywanie problemów ze świecami zapłonowymi

Wydaje się dość oczywiste, że świeca zapłonowa zapewnia iskrę spalającą paliwo, ale równie ważna jest jej drugorzędna rola jako rozpraszacza ciepła. Zdolność świecy zapłonowej do przenoszenia ciepła do układu chłodzenia samochodu zależy od długości końcówki izolatora oraz materiałów użytych na elektrodę środkową i izolator.

Standardowe świece zapłonowe w nowoczesnych silnikach mają rdzeń miedzianej elektrody środkowej otoczony stopem niklu, który widać na końcu świecy. Wewnątrz świecy środkowa elektroda jest pokryta porcelaną, która pomaga w przekazywaniu ciepła z silnika do układu chłodzenia. Wysokiej jakości świece zapłonowe zamiast stopu niklu wykorzystują metale szlachetne, takie jak platyna czy iryd. Te metale mają wyższe temperatury topnienia - i wyższe ceny.

Mówiąc o temperaturach, świece zapłonowe występują w dwóch podstawowych odmianach: zimnej i gorącej. Zimne wtyczki działają najlepiej w silnikach o dużej mocy i wysokim stopniu sprężania. Mają mniej izolacji, więc więcej ciepła może być odprowadzane z komory spalania na zewnątrz silnika. To nie jest żart: jeśli korek nie jest wystarczająco zimny do konkretnego zastosowania, nie może wydobyć wystarczającej ilości ciepła z komory tłoka. Może to prowadzić do przedwczesnego zapłonu, stukania i trwałego uszkodzenia silnika. Jeśli nie masz pewności, jakiego zakresu temperatur świecy zapłonowej użyć, poproś o błąd po stronie świecy, która jest zbyt zimna, a nie świeca zbyt gorąca.

Gorące wtyczki mają większą izolację i występują w większości standardowych silników. Dodatkowa izolacja utrzymuje temperaturę świecy wystarczająco wysoką, aby wypalić osady węgla, co pozwala na dłuższy czas między wymianami świecy zapłonowej.

Ponieważ ceny benzyny rosną, coraz więcej producentów twierdzi, że wymiana starych świec zapłonowych na świece klasy premium zwiększy przebieg każdego samochodu. To prawda - ale tylko do pewnego stopnia. Faktem jest, że zabrudzone węglem, wypalające się świece zapłonowe zdecydowanie obniżą zużycie paliwa przez samochód, a zastąpienie ich błyszczącymi, nowymi zdecydowanie poprawi oszczędność paliwa. To, czy te wtyczki mają egzotyczne metale, czy środkowe elektrody ze stopu niklu, nie ma tak dużego znaczenia, jak posiadanie odpowiedniej oceny cieplnej i szczeliny między elektrodą środkową a elektrodą masową.

Mówiąc o tych lukach, prawie każda wtyczka, którą można znaleźć w sklepie z częściami samochodowymi, będzie miała wstępnie przerwany silnik. Dni ustawiania różnicy za pomocą miernika prawie się skończyły, chyba że wyciskasz ostatni kawałek wydajności z hot roda sobotniej nocy. Modyfikacje silnika często oznaczają, że trzeba rozstawić nowe świece zapłonowe, ale silniki z fabrycznie zatwierdzonymi zamiennymi świecami z wstępnie rozstawionymi przerwami mogą zwykle przejść bez regulacji.

Teraz, gdy wiemy, jak działa świeca zapłonowa w silniku i z jakich materiałów jest wykonana, dowiedzmy się, co jest w środku tych małych gości.

Spór o wynalazek

Trwa debata na temat tego, kto wynalazł świecę zapłonową. Jedna z najwcześniejszych możliwych wersji została wymyślona przez Afro-Amerykanina Edmonda Bergera, podobno w lutym 1839 roku. Sceptycy powołują się na rzadkość silników spalinowych w 1839 roku, co uczyniłoby wynalazek Bergera bardziej eksperymentalnym niż praktycznym.

W górnej części świecy zapłonowej znajduje się złącze, lub terminal. W tym miejscu podłącza się przewód świecy zapłonowej. Zacisk łączy się wewnątrz wtyczki z rdzeniem miedzianym elektrody środkowej, który jest otoczony izolacją.

Dalej jest łeb sześciokątny. Tutaj pasuje klucz nasadowy do dokręcania i poluzowywania wtyczki w otworze w silniku. Tuż pod tym znajduje się uszczelka, która mocno dociska głowicę cylindrów. Jest również znany jako podkładka zgniatająca albo siedzenie. Niektóre wtyki mają stożkowe gniazdo, bez dodatkowej uszczelki. Są one zwykle stosowane w żelaznych głowicach cylindrów, podczas gdy korki z uszczelkami znajdują się zwykle w aluminiowych głowicach cylindrów.

Dolna połowa wtyczki jest gwintowana. To jest ta część, która jest wkręcana, delikatnie, ale mocno, na miejsce. Niewielki fragment elektrody środkowej wystaje z dolnego końca wtyczki. A całość jest zakończona rozszerzeniem elektroda uziemiająca lub pasek uziemiający. Iskra, która powoduje pracę silnika, przeskakuje szczelinę od samego końca środkowej elektrody do elektrody masowej. To właśnie powoduje zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej, która została sprężona przez tłok.

Elektroda uziemiająca jest wykonana z metalu, w wersjach od stali nierdzewnej po tytan. Może mieć również kilka kształtów, od elektrod karbowanych lub w kształcie litery Y do potrójnych elektrod z trzema małymi ramionami, które wydają się sięgać do końcówki elektrody środkowej. Jeśli chodzi o materiały i kształt elektrody uziemiającej, dostajesz prawie to, za co płacisz. Wysokiej klasy świece zapłonowe wykonane z egzotycznych materiałów będą droższe, ale będą również zapewniać lepszą przewodność i iskrę.

Następnie dowiemy się, co wszyscy chcielibyśmy wiedzieć: podstawowe zasady wymiany świec zapłonowych.

Diesel jest inny

Silniki wysokoprężne używają czegoś, co się nazywa świece żarowe zamiast świec zapłonowych. Silniki wysokoprężne nie wymagają świec zapłonowych, ale uruchamiają się łatwiej, jeśli powietrze w cylindrze jest ciepłe. Tu właśnie pojawia się świeca żarowa: wygląda bardzo podobnie do świecy zapłonowej, ale zamiast elektrody środkowej ma wężownicę grzejną, która ogrzewa komorę spalania.

Wymiana świec zapłonowych nie jest zbyt trudna, nawet dla niesprawnych mechanicznie. Jeśli będziesz ostrożny, powinieneś mieć mały problem.

Skąd wiesz, czy twoje wtyczki wymagają wymiany? Najpewniejszy znak znajduje się na Twoim liczniku kilometrów. Świece zapłonowe zwykle wymagają wymiany co 30 000 mil (48 280 kilometrów). Niektóre wysokowydajne wtyczki mogą przed wymianą wytrzymać do 100 000 mil (160 934 km). Jeśli nie wiesz, kiedy ostatnio zmieniłeś swój silnik lub jeśli masz silnik, który pracuje z grubsza lub niedawno wykazał spadek zużycia paliwa, cóż, może to oznaczać, że twój silnik może skorzystać z świeżych, czystych iskier. Jak zawsze, zapoznaj się z instrukcją obsługi, aby zobaczyć, co działa najlepiej dla Twojego pojazdu.

Będziesz potrzebować gniazdo świecy zapłonowej do klucza nasadowego i szczelinomierz. Możesz kupić klucz nasadowy do świec zapłonowych specjalnie dopasowany do świec Twojego samochodu lub możesz otrzymać uniwersalny klucz nasadowy do świec pasujących do najpopularniejszych rozmiarów główek sześciokątnych. Jak już powiedzieliśmy, prawdopodobnie nie będziesz musiał rozstawiać wtyczek, ale możesz potrzebować szczelinomierza, aby dwukrotnie sprawdzić, czy odstęp między elektrodą środkową a elektrodą uziemiającą jest prawidłowy.

Aby znaleźć wtyczki, po prostu zlokalizuj przewody i podążaj za nimi. Zwykle jest tylko jedna wtyczka na cylinder, ale zapalają się w określonej kolejności ustalonej przez producenta. Wybierz jedną wtyczkę na początek i delikatnie wyjmij tylko ten przewód. Wymiana jednej świecy zapłonowej na raz jest o wiele łatwiejsza niż resetowanie silnika po wymianie przewodów w złej kolejności.

Teraz wyjmij to nowe gniazdo świecy zapłonowej i umieść je na końcu klucza. Gniazda wtyczkowe zwykle mają wewnątrz warstwę pianki, aby ułatwić ten proces. (Chwyta świecę zapłonową.) Jeśli gniazdo nie ma uszczelki, użyj niewielkiej taśmy izolacyjnej wewnątrz gniazda, aby uzyskać lepszy chwyt. Po wyjęciu wtyczki wyczyść wszelkie zanieczyszczenia. Po odkręceniu wtyczki wystarczy ją wyjąć z otworu.

Jeśli zamierzasz się rozerwać, zrób to teraz. Twoja instrukcja obsługi powinna wskazywać, gdzie należy ustawić odstęp; ustaw miernik i wsuń go między elektrodę uziemiającą i środkową. Chcesz, aby elektrody dotykały miernika, ale nie za mocno.

Umieść nową świecę zapłonową w pustym otworze za pomocą nasadki. Jeśli to możliwe, możesz nawet chcieć wyjąć klucz i dokręcić świecę zapłonową palcami. Aby upewnić się, że gwinty są prawidłowo wyrównane, przekręć korek kilka obrotów w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby go osadzić, a następnie dokręć korek ręcznie. Po dokręceniu wtyczki można dokończyć pracę za pomocą klucza nasadowego.

Podłącz luźny przewód świecy zapłonowej do zacisku w górnej części świecy. Prawdopodobnie poczujesz, że drut bezpiecznie się zatrzasnął. Kiedy skończysz wymianę pierwszej świecy zapłonowej i przewód zostanie bezpiecznie z powrotem na swoim miejscu, przejdź do następnej świecy w rzędzie i powtórz cały proces.

To było łatwe, prawda? Mimo wszystko zajmijmy się rozwiązywaniem problemów.

Kiedy tam jesteś…

Dopóki masz odłączone przewody, równie dobrze możesz przeprowadzić inspekcję izolacji. Sprawdź na całej długości drutu, czy nie ma pęknięć lub pęknięć. Kiedy dojdziesz do końca przewodu, w miejscu, w którym łączy się ze świecą zapłonową, sprawdź, czy nie ma ciemnych lub spalonych plam. Przewody nie są ruchomą częścią i nie zużywają się często, ale zła izolacja może pozbawić silnik jakiejś użytecznej iskry.

Usunięcie starych świec zapłonowych może wiele powiedzieć o stanie samochodu, szczególnie w okolicy elektrod na końcówce, gdzie występuje iskra. To właśnie mają na myśli ci starzy mechanicy, kiedy mówią o „czytaniu” świecy zapłonowej. Nie martw się jednak: to dużo mniej mistyczne niż wpatrywanie się w kryształową kulę.

Czytanie świecy zapłonowej może przynieść mnóstwo problemów, a najczęściej zajmiemy się tutaj. Na przykład, jeśli świeca zapłonowa wygląda tylko na trochę zabrudzoną, jest w porządku. Ta świeca zapłonowa wykonała swoją pracę przez co najmniej 30 000 mil (48 280 km). Jeśli wygląda błyszcząco, może to oznaczać przegrzanie świecy zapłonowej. Jeśli jest biały, świeca zapłonowa jest zbyt gorąca dla silnika. Innymi słowy, ma zbyt dużo izolacji, aby wypalić te osady. Można to łatwo naprawić za pomocą zimniejszej, bardziej odpowiedniej świecy zapłonowej. Jeśli stara wtyczka wygląda na tłustą, masz problem: olej w jakiś sposób dostaje się do komory spalania, gdzie nie powinien. Świece zapłonowe mogą być dobrym tego wskaźnikiem, ale nowe świece nie są rozwiązaniem.

Przestań, jeśli stwierdzisz, że świece zapłonowe są tak ciasno osadzone w swoich otworach, że nie możesz ich wykręcić. Wyłamanie świecy zapłonowej w głowicy cylindra oznacza, że ​​musisz ją wywiercić lub udać się do sklepu po specjalne narzędzie do usunięcia uszkodzonej części. W najgorszym przypadku głowica cylindra silnika musiałaby zostać pociągnięta i zabrana do serwisu w celu naprawy. Czasami można uniknąć tych bólów głowy, używając penetrującego oleju, takiego jak WD-40. Odstaw na godzinę lub dwie i spróbuj ponownie odkręcić korki. Kiedy wymieniasz wtyczkę na nową, pamiętaj, aby użyć materiału zapobiegającego zacieraniu się, takiego jak Thread Magic, aby uniknąć tego samego problemu za 30 000 mil (48 280 km).

Czasami po wymianie świec zapłonowych może się okazać, że samochód strzela wstecz, pracuje bardzo nierówno lub w ogóle się nie uruchamia. Dzieje się tak zwykle dlatego, że nie zastosowałeś się do przydatnych wskazówek powyżej i umieściłeś przewody świecy zapłonowej z powrotem w złej kolejności. Sprawdź instrukcję obsługi, aby znaleźć rozwiązanie tego błędu.

Więcej informacji na temat świec zapłonowych i innych części samochodowych można znaleźć w linkach na następnej stronie.

Bezpieczeństwo przede wszystkim

Wymiana świec zapłonowych nie jest szczególnie niebezpieczną pracą. Pierwsza sprawa jest najbardziej oczywista: wyłącz silnik. Poczekaj, aż ostygnie, zanim zaczniesz nad nim pracować, aby uniknąć przypalenia ciała na rozgrzanym metalu. Dobrym pomysłem jest również odłączenie ujemnego bieguna akumulatora podczas każdej pracy przy silniku, a następnie wymiana go, gdy skończysz. Jest mało prawdopodobne, abyś doznał szoku z podłączeniem, ale jest to całkowicie niemożliwe, jeśli po prostu wyłączysz ten terminal.

Powiązane artykuły

• Jak działają samochodowe układy zapłonowe
• Jak działają silniki samochodowe
• Jak działają silniki dwusuwowe
• Jak działają silniki wysokoprężne
• Jak działają dwusuwowe silniki wysokoprężne

Źródła

• Automedia.com. „Podstawy świec zapłonowych”. (dostęp 6 lipca 2008) http://www.automedia.com/Spark_Plugs/ccr20041201sp/1
• CarBibles.com. „Biblia paliwa i silnika”. (dostęp 23 czerwca 2008) http://www.carbibles.com/fuel_engine_bible.html
• Rzemiosło samochodowe. „Wybór odpowiedniej świecy zapłonowej do własnego silnika”. dostęp 14 lipca 2008 http://www.carcraft.com/howto/116_0703_spark_plug_guide/index.html
• CarTalk.com. „Drogi Tomie i Rayu”. 10 lutego 1996. (dostęp 26 czerwca 2008) http://www.cartalk.com/content/columns/Archive/1996/Feb February/10.html
• Forum Technologii Diesla. „Świece żarowe”. (dostęp 6 lipca 2008) http://www.dieselforum.org/meet-clean-diesel/what-is-clean-diesel/new-technologies/glow-plugs/
• Ganesan V. „Silniki spalinowe”. McGraw-Hill Inc. 1994.
• Jak wymienić świece zapłonowe. „Jak wymienić świece zapłonowe w 10 prostych krokach”. (dostęp 26 czerwca 2008) http://howtochangesparkplugs.weebly.com/index.html
• Świece zapłonowe NGK. „Jak czytać świecę zapłonową?” (dostęp 6 lipca 2008) http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/faq/faqread2.asp
• Świece zapłonowe NGK. „Informacje techniczne - Przegląd świec zapłonowych”. (dostęp 6 lipca 2008) http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/techtips.asp?nav=31000&country=US
• Klub Old Burb. „Interpretacja świec zapłonowych”. (dostęp 25 czerwca 2008) http://www.classictruckshop.com/clubs/earlyburbs/projects/spark/plugs.htm
• Sparkplugs.com. „Spark Plug 411”. (dostęp 6 lipca 2008) http://www.sparkplugs.com/faqmain.asp