Технологията на свещите за мотори

Технологията на свещите за мотори

Тази статия цели да ни научи как работят свещите за мотори, както и да ни въведе в техническите детайли, за да можем правилно да се грижим за тях.

Въведение:

Позицията на свещта я предразполага на екстремни температурни вариации, хемикали, горива и масла. Тя е подложена на налягането от цилиндъра и високи възпламенителни елементи. Въпреки всичко това, най-важно за една свещ е смесицата на гориво и въздух. Ако тази комбинация не е точна, то свещта никога няма да може да си върши работата качествено. Като резултат от всичко, един човек лесно може да види какво се случва в двигателя само като погледне запалителния край на свещта.

Чрез внимателна проверка на цвета на свещта, междината между електродите и всякакви отлагания по тялото, ще можем да видим ефикасността, както и проблемите в самия двигател. Свещите трябва да се проверяват поне веднъж в годината и да бъдат заменяни, колкото и често се налага. В повечето случаи можем да следваме ръководството на производителя, но при състезателните мотори, смяната е по-честа.

Как работят свещите:


Основните задачи на свещта са две:

1.    Да запалва сместа между гориво и въздух
2.    Да отвежда температурата от горивната камера

Технологията на свещите за мотори 01Свещите предават електрическа енергия, която превръща горивото в работещ механизъм. Запалителната система трябва да предостави достатъчно количество електрическо напрежение, за да накара свещта да създаде искра. По този начин се получава така наречената електрическа ефективност.

В допълнение на това, температурата на запалителния край не трябва да бъде твърде ниска, за да се избегне предзапалване, но достатъчно висока, за да работи правилно. Това се нарича топлинна ефективност и се определя от топлинния диапазон на свещта.

Важно е да разберем, че свещите НЕ създават топлина, а само я отнемат. Тя играе ролята на топлообменник – извеждайки ненужната топлина навън от горивната камера и предавайки я към охладителната система на двигателя. Термо диапазонът е описан като възможността на свещта да отвежда топлината. Размерът на топло-обемна се определя от

•    Дължината на носа на изолатора
•    Обемът на гориво около носа изолатора
•   Материалите и/или конструкциите в центъра на електрода и порцелановия изолатор

Да преминем сега към същината. Когато се завърти стартерът, искрата напуска намотката (при всички стандартни стартери) и търси най-близкото заземяване. Да се надяваме, че това е разстоянието между електродите на свещта!!! Искрата пътува от намотката към дистрибуторната кутия, по ротора, преминава по терминал за съответния цилиндър и по кабел се отвежда към свещта. Веднъж достигнала до там, се генерира видима искра между електродите.

По този начин се запалва компресирания микс от гориво и въздух в горивната камера. Правилната настройка на времето на искрата е изключително важно и регулирано механично (посредством дистрибуторна кутия) или компютърно. Неправилни интервали на искрата могат да доведат до загуба на ефикасност, както на мотора, така и на горивото, щети по свещта и вътрешността на двигателя. За да може всичко това да работи точно, задължително трябва да знаем какъв е топлинния диапазон (описан по-долу), както и правилната регулация на междуелектродното разстояние.

Отваряне на разстоянието между електродите:


Откакто двигателните инженери и състезателите работят по мотори, винаги се е говорело за увеличено или променено разстояние между електродите на свещта. Теорията е, че чрез увеличаване на разстоянието се увеличава и ядрото на свещта като по този начин се увеличава горенето (цялостното горене в буталото) и увеличаване на ефикасността извън двигателя. Това е така, но не съвсем… Обяснението е, че в някои случаи може да се забележи подобрения, а в някои – не. Дори могат да се забележат загуби в КПД при по-голямо разстояние.

При по-слаби или фабрични стартери, голямото междуелектродно разстояние, подлага на напрежение останалите компоненти на запалителната система. При състезателните системи се възползваме от удължено време за запалване и по-добър пренос на енергия. Най-добрият начин е да експреиментирате на собствения си мотор. Или ще видите подобрение или не. Работата на свещите са базирани на проба грешка при промяна на зададеното от производителя разстояние. Ако отворим пространството с половин сантиметър и усетим, че губим мощност, то трябва да го затворим с малко повече от това, за да получим оптималното разстояние. Ето за какво трябва да помислим:

•    Запалителната намотка може да няма достатъчен запас от енергия, за да запали, или тя не е достатъчна, за да прескочи междуелетродното пространство.
•    Кабелите на свещите ще се повредят по-бързо, заради добавеното съпротивление, когато искрата иска да бъде зазимена.
•    Роторът и дистрибуторната кутия ще започнат по-рано да дават неизправности.
•    Шансът за загуба на искра в дистрибуторната кутия се увеличава.
Всичко това се случва заради увеличеното разстояние, което изисква по-голямо напрежение, за да бъде прескочено. Колкото повече трябва да работят компонентите на запалителната система, толкова повече се скъсява животът им.

Топлинни диапазони на свещта:


Този диапазон няма никаква връзка с напрежението, предавано през свещта. По-скоро това е мярка за способността да се отнема топлина от горивната камера. Това се определя от няколко фактора:

•    Дължината на керамичния нос на изолтарора
•    Способността на носа на изолатора да пренася топлина
•    Материалният състав на изолатора
•    Материалният състав на централния електрод

Нека първо да обърнем внимание на изолатора. Колкото по-дълъг е той, толкова по-голяма е площта, която е изложена на изгорените газове и топлина. С дълъг нос на изолатора, топлината се разсейва по-бавно. Това означава, че запалителният край на свещта ще се загрява по-бързо. Нека бъде ясно, че говорим само за изложената дължина на изолатора, като това не включва удължения му връх.

Носът на изолаторът е дължината от запалителния край до точката, където изолаторът среща металната обвивка. Тъй като върхът на изолаторът е най-горещата точка на свещта, тази температура е основен фактор за пре-запалване и блокаж. Независимо на какъв двигател монтираме свещите, температурата им трябва да бъде в границите от 450°C до 850°C.

Ако температурата на върха е по-ниска от 450°C, изолационната площ около центъра на електрода не е достатъчно голяма, за да предпази от повреда, а натрупаните в следствие на това въглеродни нива ще предизвикат засечка. Ако температурата надхвърли 850°C, свещта ще прегрее, което на свой ред ще доведе до напукване на керамиката и електродите ще се стопят. Това може да доведе до пре-запалване/детонация и много скъпи поражения по двигателя.

При идентичните свещи, разликата е, че едната има възможността да отвежда приблизително 70°C до 100°C топлина от горивната камера. Имайте предвид, че при изнесените свещи, температурата при запалителния край е с около 20°C по-висока заради по-голямата площ, изложена на високите температури.

Запалителният връх също зависи от температурата. Има три основни диагностични критерия за свещи: добра, нарушена, прегряла. Границата между нарушеното състояние и оптималната температура на работа (450°C) се нарича температура за „самопочистване”. Това се случва, когато натрупаният въглерод и горивни остатъци се изгарят автоматично.

Имайки предвид, че дължината на носа на изолатора е определящ фактор за температурния диапазон следва, че колкото по-дълъг е носът, толкова по-малко топлина се абсорбира и топлината трябва да измине по-голямо разстояние до водните депа в главата на цилиндъра. Това означава, че свещта има по-висока вътрешна температура. Наричаме такава свещ „гореща”. Тя поддържа по-висока операционна температура, за да изгори маслото и въглерода. Това няма връзка с качеството или силата на свещта.

Съответно „студената” свещ има по-къс нос на изолатора, който по-добре абсорбира топлината от горивната камера. Тази топлина изминава по-късо разстояние и позволява на свещта да работи на по-ниски операционни температури. По-студен температурен диапазон може да бъде нужен при тунинговани двигатели, подложени на големи натоварвания или се движат на високи обороти за по-дълго време. Студените свещи отвеждат високите температури по-бързо и намаляват шанса от пре-запалване/детонация и изгаряне на запалителния край. Не забравяйте, че температурата на двигателя може да повлияе на работата на свещта, но не и на топлинния диапазон.


  1. Севдо каза:

    …на какво налягане трябва да издържат свещите?

  2. Wizard Wizard каза:

    … ами помогни тогава – оправи грешките и ни я прати 🙂

  3. kukumejak kukumejak каза:

    Ми много интелигентно е написано но с толкова технически грешки че е смешно!

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *


*