Уређај свећице

У бензинским моторима са унутрашњим сагоревањем, свећице се користе за паљење смеше ваздух-гориво. Електрично пражњење са напоном од хиљаде волти јавља се између електрода свећица у сваком циклусу мотора и у одређеним тренуцима запали смешу горива и ваздуха унутар цилиндра.

Први пут је свећицу, какву знамо до данас, научник Роберт Босцх осмислио 1902. године како би је покретао магнет високог напона, дизајниран у радионици истоимене његове компаније. Од тог тренутка свећице су почеле широко да се користе у моторима са унутрашњим сагоревањем, а уређај свећица још увек није структурно промењен, развијали су се само материјали који се користе у њему.

У основи, свећица укључује следеће главне елементе: метално кућиште, изолатор и централни проводник. Неке свеће додатно садрже уграђени отпорник између централне електроде и контактног терминала. У сваком случају, три модификована елемента су основа сваке свећице.

На врху свеће налази се контактни терминал, на који су прикључене високонапонске жице система за паљење или засебна високонапонска завојница. Дизајни могу да се разликују, али чешће је контакт за фиксирање причвршћен на врху свеће или причвршћен матицом. Обично је излаз централног проводника на контактни терминал универзалан: контактни контакт је монтиран на навој и, ако је потребно, лако се одврне.

Изолатор свеће је обично израђен од алуминијум-оксидне керамике, чија топлотна отпорност досеже 1000 ° Ц, а напон пробијања је најмање 60 кВ. Састав изолатора и његове димензије одређују топлотну ознаку одређене свеће. Најважнији је горњи део изолатора, који је у директном контакту са електродом, он одређује колико ће добро функционисати ова свећа.

На ивицама изолатора направљен је продужење путање струјних ребара да би се компликовао електрични квар на његовој површини. Ово решење је еквивалентно продужењу изолатора. Идеја о употреби керамике у изради високонапонске свећице припада немачком инжењеру Готтлобу Хонолду.

Основа тела свеће је такозвана „сукња“, која служи за постављање и учвршћивање свеће на навој у глави цилиндра, као и за уклањање топлоте са изолатора и електрода. Сукња води електричну струју између бочне електроде свеће и "масе" електричног система возила. Над заштитним слојем се поставља бртва ради заштите од провале запаљивих гасова из коморе за сагоревање у спољашњу страну.

Бочна електрода свеће израђена је од челика легираног манганом и никлом. Заварива се на тело свеће отпорним заваривањем. Ова електрода је увек веома врућа током рада мотора са унутрашњим сагоревањем, што може довести до запаљења сјаја. Неке свеће имају неколико бочних електрода.

Издржљивост ових електрода може се дати ако су премазане прскањем племенитих метала попут платине - на тај начин праве се скупље свеће које могу трајати 100.000 километара, што је понекад корисно, јер у моторима у облику слова В замена свеће је веома дуготрајан процес.

Само тело свеће такође може играти улогу бочне електроде; од 1999. године такве свеће се појављују на тржишту под називом свећице за плазма и предкамера. Опремљени су посебном сферном млазницом отпорном на топлоту.

Јаза за свеће код таквих свећа је кружна, а електрични правац овде се креће кружним путем, а примарно паљење смеше ваздух-гас догађа се у председу. Ово решење омогућава самочишћење електрода, пошто се оне стално пивају, што обезбеђује продужење века свеће. Колико су ефективне свеће још увек спорно.

Језгра свећице је централна електрода. Повезан је са контактним терминалом производа путем стакленог заптивача са отпорником. Овим се смањује радио сметња изазвана системом паљења. Централна електрода опремљена је врхом од легура гвожђа-никла са додатком хрома и бакра. Итријум се може прскати, понекад се може појавити и лемљење платине, или се електрода може рафинирати и у потпуности направити од иридијума.

Централна електрода свећице је, у принципу, њен најтоплији део. Поред тога, мора осигурати одговарајући ниво емисије електрона тако да се на њему, као на катоди, лако појави искра.

Пошто електрично поље има максималан интензитет на ивицама електроде, варница настаје тачно између оштре ивице централне електроде и ивице бочне електроде, па се на тим местима примећује највећи ефекат електричне ерозије.

У стара времена је било уобичајено да мотористи повремено ваде свеће и уклањају трагове ерозије са електрода. Сада је проблем спречен легурама које се користе у врховима (платина, итријум, иридијум) које електродама пружају продужени животни век.

Размак између бочне електроде кућишта и централне електроде свеће чини јаз за варницу. Величина зазора је компромис између способности пробијања празнина у смеши компримованог ваздуха и бензина и запремине плазме која се јавља током распада. Што је широк размак - што је већа варница, већа је вероватноћа паљења мешавине горива, нижи су захтеви за квалитет горива.

Али превелики зазор може довести до квара на клизачу, жицама и на осталим деловима аутомобила. Шири јаз је теже да се искра пробије, и она ће имати тенденцију да продире кроз изолацију.

Већи размак захтијева више напона за нормално искрење. Међутим, систем за паљење има константну вредност напона, али зазор на свећици се у принципу може променити. Поред тога, што су електроде оштрије, то је лакши пролаз високог напона кроз јаз. Али што је већи притисак у мешавини горива, то је теже пробити јаз. Овде је потребан и компромис.

Зазор свећица није константна вредност постављена једном. Мора бити прилагођен специфичном тренутном режиму рада мотора. При претварању аутомобила у течни и компримовани гас, варница се смањује због већег напона пробијања у односу на мешавину ваздух-гас.