Świece iskrowe odporne na zanieczyszczenia

, 30 marca 2005, 0:00

Producent świec, konstruując świecę zapłonową do określonego silnika, zwraca przede wszystkim uwagę na to, by świeca ta (a więc jej tzw. wartość cieplna) była odpowiednio dopasowana do warunków cieplnych pracy silnika, umożliwiając mu prawidłowe funkcjonowanie.
Oznacza to, że trwała temperatura pracy świecy, mierzona na końcówce wewnętrznego izolatora świecy, musi znajdować się w przedziale od około 350 do około 850 stopni C. Wymaganie to powinno być spełnione niezależnie od obciążenia silnika ,czyli np. stylu jazdy oraz warunków zewnętrznych jak np. lato czy zima.
Wynika to z faktu, że trwała temperatura powyżej 850 stopni C jakiegokolwiek elementu znajdującego się w komorze spalania, powoduje w kontakcie z mieszanką paliwowo – powietrzną jej przedwczesny, szkodliwy dla silnika zapłon. Drugie ograniczenie wynika z możliwości samooczyszczania się świecy. Proces ten zachodzi w temperaturach powyżej 350 stopni C i polega na wypalaniu zanieczyszczeń, pokrywających stożek izolatora świecy. Czysty stożek izolatora jest warunkiem niezbędnym do efektywnej pracy świecy, a tym samym do skutecznej, niezakłóconej pracy silnika o zapłonie iskrowym.
Oczywistym jest, że nie ma możliwości zapewnienia właściwych temperatur pracy świecy natychmiast po uruchomieniu zimnego silnika. Proces osiągania nominalnej temperatury pracy jest zależny od warunków zewnętrznych, czyli np. od pogody oraz od obciążenia silnika, jak np. stylu jazdy lub warunków drogowych. Tak więc nim świeca, a raczej stożek izolatora osiągnie temperaturę umożliwiającą samooczyszczanie, mija pewien czas. W tym czasie na powierzchni stożka izolatora gromadzą się zanieczyszczenia, mające właściwości przewodzące prąd, a więc mogące umożliwić przeskok iskry po powierzchni izolatora do wnętrza świecy. Inaczej mówiąc izolator, którego powierzchnia jest pokryta warstwą przewodzącą przestaje być izolatorem. W przypadku gdy iskra „ucieka” do wnętrza świecy zapłon mieszanki paliwowo – powietrznej jest niemożliwy i mówimy wtedy o tzw. „wypadnięciu” zapłonu.
Jest to zjawisko bardzo niekorzystne nie tylko ze względu na przyśpieszone zużycie katalizatora, zwiększone zużycie paliwa czy większą emisję zanieczyszczeń. W skrajnym przypadku silnik po prostu może przestać pracować. Problem ten jest określany jako „cold fouling” czyli „zimne zanieczyszczenie” czy „zanieczyszczenia przy małym obciążeniu silnika”.
Najczęściej problem ten występuje podczas jazdy typu „start and stop”, gdy po uruchomieniu samochodu następuje jego zatrzymanie, potem ponowne uruchomienie itd. Taki rodzaj eksploatacji występuję w miastach, gdzie samochód służy do pokonywania krótkich odcinków np. dom, przedszkole, sklep, dom, sklep, itd.
Aby zwiększyć odporność świecy na „cold fouling” producenci świec stosują różnego rodzaju rozwiązania techniczne, uniemożliwiające „ucieczkę” iskry do wnętrza korpusu świecy.

]1[

Analizując nową konstrukcję Championa można mówić o dwóch rodzajach przerw międzyelektrodowych (szczelin iskrowych)występujących w świecy jednoelektrodowej:
– Szczelina (1) jest szczeliną podstawową, gdzie następuje przeskok iskry podczas normalnej pracy świecy, gdy izolator jest wolny od zanieczyszczeń.
– Szczelina (2) jest szczeliną pomocniczą, gdzie następuje przeskok iskry tylko w przypadku, gdy powierzchnia izolatora jest pokryta zanieczyszczeniami, umożliwiającymi przepływ prądu.

]2[

W tym przypadku zapłon następuje od iskry powstającej w szczelinie pomocniczej, co umożliwia pracę silnika i w efekcie, po osiągnięciu temperatury samooczyszczenia, usunięcie zanieczyszczeń oraz dalszą pracę świecy z wykorzystaniem szczeliny podstawowej, gwarantującej optymalny zapłon i trwałość świecy.
Dobrym przykładem zastosowania nowego rozwiązania jest świeca OE 178 o oznaczeniu technicznym REC9MCLX, która jest stosowana jako produkt oryginalny w nowym Peugeocie 407, wyposażonym w silnik EW10A, o pojemności 2 litrów i mocy 101kW/136 KM. Trwałość tej jednoelektrodowej świecy, wykonanej w technologii Double Copper wynosi 60 tys. km.

Przygotował: Andrzej Budziszewski z firmy Federal-Mogul

Komentarze

Brak komentarzy!