Świece do silników zasilanych LPG

fot. NGKWpływ wartości cieplnej świec zapłonowych na ich temperaturę w zależności od obciążenia silnika

Warunki prawidłowej pracy świec zapłonowych

Odpowiednio dobrane świece zapłonowe (pod względem wartości cieplnej, która określa zdolność świec do odprowadzania i rozpraszania ciepła) powinny pracować w zakresie temperatur od około 450 do około 870^oC. Osiągnięcie pierwszej z temperatur gwarantuje samooczyszczanie się świecy, czyli wypalanie gromadzących się na izolatorze zanieczyszczeń (sadzy, niespalonych węglowodorów). Poniżej tej temperatury następuje mostkowanie świecy, a iskra przechodzi z elektrody środkowej do masy po zanieczyszczonym izolatorze. Przekroczenie górnego progu temperatury (870^oC) powoduje niekontrolowany zapłon mieszanki, która zapala się od rozgrzanych elektrod świecy, a nie od przeskakującej pomiędzy nimi iskry.

Ekologia

Ani jedno (mostkowanie elektrod) ani drugie zjawisko (samozapłon) nie jest pożądane we współczesnych jednostkach napędowych. W świetle obowiązujących wymagań emisyjnych nawet pojedynczy cykl pracy silnika bez zainicjowania zapłonu to zwiększenie emisji węglowodorów, skutkujące zaświeceniem kontrolki awarii silnika. Dlatego konstrukcja i materiały stosowane w świecach zapłonowych muszą zapewniać 100 procentową gwarancję przeskoku iskry w każdych warunkach pracy silnika.

Świece do silników zasilanych paliwami gazowymi

Aby zapewnić pewność zapłonu w długim okresie eksploatacji, szczególnie w silnikach zasilanych paliwami gazowymi, elektrody wykonuje się ze stopów zawierających metale o dużo wyższej temperaturze topnienia niż powszechnie wykorzystywane w świecach zapłonowych stopy niklu. Zapewnia to wysoką zdolność odprowadzania ciepła i odporność na zużycie elektroerozyjne. Ubytek materiału elektrod związany z przeskokiem iskry, który powoduje stopniowe zwiększanie odległości pomiędzy nimi jest mniejszy, co zwiększa trwałość świec zapłonowych (większy przebieg pomiędzy wymianami). Różnego rodzaju dodatki stopowe do materiałów stosowanych na elektrody ułatwiają także jonizację mieszanki gazowo-powietrznej, co z kolei przekłada się na obniżenie napięcia zapłonowego.

Zastosowanie metali szlachetnych daje także możliwość zmniejszenia wymiarów elektrody środkowej świecy zapłonowej. Dzięki temu wyładowanie elektryczne ma wyższą energię przy niższym napięciu niezbędnym do jego wywołania, a mieszanka gazowo-powietrzna ma lepszy dostęp do elektrod świecy, co poprawia rozchodzenie się czoła płomienia w komorze spalania. Skutkiem jest zmniejszenie zużycia paliwa, zwiększenie dynamiki samochodu oraz równy bieg jałowy silnika.

fot. NGKZalecenia montażowe świec zapłonowych NGK

Montaż świec zapłonowych

Prawidłowe zamontowanie świec zapłonowych jest niezwykle istotne. Możliwość uszkodzenia gwintu w głowicy, czy też urwanie części gwintowanej świecy (szczególnie w przypadku świec o mniejszej średnicy) to jedno. Montaż świec zapłonowych wpływa także na ich właściwości cieplne (oddawanie ciepła do głowicy).

Najważniejsze

Podstawową zasadą demontażu świec zapłonowych jest wykonywanie tej czynności na zimnym silniku. Wynika to z faktu, że większość głowic współczesnych silników jest wykonana ze stopów na bazie aluminium. Materiały te mają znacznie większy, niż stalowe świece zapłonowe, współczynnik rozszerzalności cieplnej, co powoduje, że z gorącej głowicy świece wykręcają się ze znacznym oporem. Może to doprowadzić do uszkodzenia gwintu w głowicy.

Montaż świec krok po kroku:

• Oczyść gniazda świec zapłonowych sprężonym powietrzem,
• Odkręć świece świece zapłonowe,
• Wykręć świece zapłonowe,
• Usuń zanieczyszczenia z gniazd świec,
• Wkręć ręcznie nowe świece do oporu,
• Dokręć świece odpowiednim momentem za pomocą klucza dynamometrycznego.

fot. NGKSłabe dociągnięcie świecy powoduje brak styku w miejscu przez które przepływa aż 40% ciepła. Po lewej stronie świeca zimna (o wysokiej wartości cieplnej), po prawej świeca gorąca (o niskiej wartości cieplnej). Różnią się długością stożka izolatora, którym ciepło jest pobierane. Świeca gorąca (o dłuższym stożku) nagrzewa się znacznie szybciej, oddając ciepło wolniej (mniejsza powierzchnia styku izolatora z metalową obudową świecy)

Prawidłowe wkręcenie świecy zapłonowej w gniazdo wpływa w znacznym stopniu na zdolność oddawania ciepła do głowicy silnika. Jest ono oddawane poprzez gwint oraz część uszczelniającą świecy (najczęściej metalową odkształcalną uszczelkę). W przypadku dokręcenia świecy z niedostatecznym momentem zmniejsza się intensywność przekazywania ciepła do głowicy, co może doprowadzić do zwiększenia jej temperatury i wystąpienia samozapłonu. Ponadto mogą występować przedmuchy z cylindra (mniejsze ciśnienie sprężania) i utrudniony zapłon. Możliwe jest także pęknięcie izolatora lub elektrody środkowej na skutek drgań.

Zaburzenia w przepływie ciepła do głowicy mogą być także wynikiem zbyt mocnego dokręcenia świec, co może być przyczyną ich uszkodzenia (naderwania części gwintowanej). Tworzy się szczelina zmniejszająca przepływ ciepła.

Aby zatem zapewnić pracę prawidłową pracę układu zapłonowego w okresie jesienno-zimowym już teraz powinniśmy zadbać o jego kondycję, wymieniając w razie potrzeby jego zużywające się elementy: świece i przewody zapłonowe.