Świece żarowe to rozwiązanie stosowane w silnikach wysokoprężnych. Służą przede wszystkim do ułatwienia rozruchu, gdy temperatura mieszanki w cylindrze nie jest wystarczająca do powstania zapłonu. O ich wszystkich funkcjach i sposobach bezproblemowej wymiany, dowiesz się z naszego artykułu. 

Jak działa świeca żarowa?

Zadaniem świecy żarowej jest podgrzanie powietrza w komorze spalania, dzięki czemu możliwy jest rozruch silnika w niskiej temperaturze otoczenia. W nowoczesnych konstrukcjach, świece żarowe nie wyłączają się bezpośrednio po zapłonie, lecz działają jeszcze przez pewien czas. Jest to spowodowane koniecznością zapewnienia stabilności obrotów biegu jałowego i wyeliminowaniu drgań. Wśród dostępnych na rynku rozwiązań możemy wyróżnić świece metalowe i ceramiczne.

Uszkodzenie świecy żarowej objawia się przede wszystkim problemami z uruchomieniem silnika, a także nierówną pracą po jego włączeniu.

Ponieważ świece żarowe używane są przede wszystkim w porze zimowej, to właśnie wtedy najczęściej sprawdza się je i wymienia. Żywotność świecy żarowej to około 100 000 km, chociaż w rzeczywistości jest to najczęściej dłuższy dystans. Bardzo ważne jest, aby podczas wymiany świec, dobrać produkt o takich samych parametrach, jakie sugeruje producent (świece dostosowane są do specyfikacji konkretnego silnika). Zastosowanie nieodpowiedniej świecy może zwiększyć spalanie pojazdu i znacznie pogorszyć jego osiągi.

Świece żarowe – funkcje 

Świece żarowe – poza funkcją rozruchową silnika – spełniają też ważną rolę w procesie oczyszczania spalin i pomagają obniżyć emisję niebezpiecznych substancji. Świece żarowe mają również swój wkład w ochronę zaworu recyrkulacji spalin (EGR) oraz wspomagają proces regeneracji filtra cząstek stałych (DPF).

Dawid Pauszek, Manager Technical Support Aftermarket Eastern Europe w NGK SPARK PLUG EUROPE przedstawia cztery powody, dla których – oprócz rozruchu na zimno – świece żarowe mają kluczowe znaczenie dla pracy silnika wysokoprężnego.

Sprawniejsza praca silnika i niższa emisja spalin

Gdy temperatury na zewnątrz są niskie, świece żarowe umożliwiają rozruch silnika. Przy wykorzystaniu energii elektrycznej rozgrzewają się do bardzo wysokich temperatur, podgrzewając tym samym temperaturę w komorze spalania. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii świec żarowych wstępne podgrzewanie możliwe jest w ekstremalnie krótkim czasie. Przykładowo oferowane przez NGK SPARK PLUG, ceramiczne świece wysokotemperaturowe (NHTC) osiągają 1000°C w czasie poniżej 2 sekund. Dzięki temu, emisje zanieczyszczeń i sadzy ograniczane są do minimum, co odgrywa rolę w spełnianiu norm EURO.

Współczesne świece żarowe przyczyniają się do niższej emisji spalin nawet po uruchomieniu silnika. Zapewniając efekt dogrzewania, czyli dożarzania, przez kilka minut po uruchomieniu wspomagają całkowite spalanie oleju napędowego w trakcie rozgrzewania silnika.

Zawsze czysty zawór EGR

Dzięki funkcji pośredniego dogrzewania, świece żarowe mają również pozytywny wpływ na stan i sprawność działania zaworu EGR.

Przy niskiej temperaturze spalin zawór EGR ma tendencję do pokrywania się nagarem, co pogarsza jego zdolność redukcji emisji cząstek stałych i tlenku azotu. W rezultacie może nawet zachodzić konieczność wymiany zaworu EGR – mówi ekspert NGK.

– Odkładanie nagaru może jednak zostać ograniczone. Jest możliwe, gdy sterownik silnika ECU uruchamia świece żarowe przy pracującym silniku. Pozwala to zapewnić dogrzewanie/dożarzanie pośrednie, co zabezpiecza przed spadkiem temperatury spalin poniżej krytycznej granicy – mówi Dawid Pauszek.

Regeneracja filtra DPF

Okresowe dogrzewanie ma również duże znaczenie dla stanu filtra cząstek stałych silnika wysokoprężnego. Chociaż zadaniem filtra DPF jest stała redukcja emisji zanieczyszczeń, ma on ograniczoną zdolność przechwytywania i gromadzenia sadzy. W celu zachowania odpowiedniego stopnia filtrowania musi być regularnie „regenerowany” (wychwycony węgiel musi zostać wypalony).

– W celu przeprowadzenia regeneracji, filtr DPF musi zostać rozgrzany do temperatury ponad 600 oC na okres około 10 minut. Aby to osiągnąć, sterownik silnika ECU inicjuje wiele działań. Jednym z nich jest tak zwane dogrzewanie regeneracyjne. Świece żarowe osiągają wtedy temperaturę dużo ponad 1000 °C, również wtedy, gdy silnik jest rozgrzany do temperatury roboczej. Powoduje to podniesienie temperatury w komorze spalania, co z kolei zwiększa temperaturę spalin. Wspomaga to proces regeneracji filtra DPF. Niesprawne świece żarowe mogą doprowadzić do sytuacji, gdy regeneracja filtra DPF nie będzie możliwa, a skutkiem tego jest zapchanie filtra, co może oznaczać konieczność kosztownej wymiany tego elementu– tłumaczy Dawid Pauszek.

Ochrona przed nadmiernym schłodzeniem

Świece żarowe mają również swój udział w innym aspekcie związanym ze spalaniem.

 – Podczas jazdy ze wzniesienia bardzo duże znaczenie ma ochrona komory spalania przed nadmiernym schłodzeniem – wyjaśnia ekspert.

– W czasie pracy silnika bez obciążenia spada temperatura spalin. Natomiast podczas ponownego przyspieszania silnik na początku emituje zbyt dużo spalin i sadzy. Uruchomienie pośredniego dogrzewania przez świece żarowe podczas pracy silnika bez obciążenia pozwala przeciwdziałać tym problemom – dodaje.

Mając to wszystko na uwadze okazuje się, że odpowiednie działanie świec żarowych ma bardzo istotne znaczenie dla ochrony innych podzespołów samochodu.

– Sprawne świece żarowe przekładają się na wiele korzyści. Dlatego należy regularnie sprawdzać ich stan, a w razie konieczności wymieniać – również w okresie letnim – podsumowuje Dawid Pauszek. I dodaje – Oprócz obniżenia emisji zanieczyszczeń świece żarowe pozwalają zaoszczędzić, dzięki zwiększeniu trwałości filtra DPF oraz zaworu EGR.

Jak sprawdzić świece żarowe?

Diagnostyka świec żarowych jest możliwa do przeprowadzenia samodzielnie. Komputery, w które wyposażone są wszystkie nowoczesne pojazdy, są w stanie informować o ewentualnych problemach ze świecami żarowymi za pośrednictwem odpowiedniej informacji. W przypadku starszych samochodów, można skorzystać z jednego z kilku sposób weryfikacji stanu świec żarowych.

Pierwszym sposobem jest wykorzystanie kontrolki z żarówką. Polega na podłączeniu jednego końca przewodu do dodatniego bieguna akumulatora samochodowego, natomiast drugiego końca – do końcówki świecy. W przypadku sprawnej świecy żarowej, przez kontrolkę powinien popłynąć prąd. Tej  metody nie można stosować w przypadku świec niskonapięciowych, ponieważ napięcie może je uszkodzić.

Drugim sposobem weryfikacji sprawności świec żarowych jest skorzystanie z amperomierza. Należy założyć go na przewody zasilające podłączając go szeregowo. Jeśli świeca okaże się być przepalona, to czujnik wskaże “0”.

Niektóre samochody umożliwiają weryfikację sprawności świec za pomocą komputera diagnostycznego, bez ich demontażu. To bardzo wygodne rozwiązanie, sprawdzające się przede wszystkim w konstrukcjach, gdzie dostęp do świec jest utrudniony.

W przypadku wymiany świec żarowych warto zastosować się do zasady, w myśl której wymieniamy cały komplet, nawet jeśli uszkodzona jest tylko jedna świeca. W niedługim czasie i tak konieczna byłaby wymiana pozostałych świec, więc w ten sposób oszczędzisz czas i – w przypadku zlecenia naprawy specjaliście – pieniądze przeznaczone na koszt robocizny.

Jak wymienić świece żarowe?

Bezproblemowa wymiana świec żarowych w sześciu prostych krokach:

1. Sprawdź kody usterek przed rozpoczęciem naprawy. Pozwoli to dokładnie określić stan świecy żarowej oraz ustalić konieczność jej wymiany.
2. Obszar wokół każdej świecy żarowej pokryj syntetycznym olejem silnikowym i pozwól mu penetrować w głąb – najlepiej tydzień przed demontażem. Ułatwi to odkręcenie i ograniczy ryzyko zerwania gwintu.
3. Rozgrzej silnik przed demontażem świec – łatwiej je wykręcić, gdy silnik jest gorący.
4. Odkręć świece żarowe ustawionym na odpowiednią wartość kluczem dynamometrycznym, co pozwoli uniknąć zerwania gwintu.
5. Użyj pokrytego smarem bezsilikonowym odpowiedniego rozwiertaka otworu świecy żarowej do oczyszczenia jej z osadów sadzy.
6. Po ręcznym wkręceniu nowej świecy żarowej w jej gniazdo, dokręć ją odpowiednio ustawionym kluczem dynamometrycznym. Zalecany moment dokręcania znajdziesz np. na pudełku lub w katalogu NGK SPARK PLUG.