Rysunek. 9.4. Świeca zapłonowa: 1 i 2 – końcówki gwintowane do podłączenia przewodu wysokiego napięcia; 3 – izolator ceramiczny z barierą eliminującą prąd upływowy powierzchniowy; 4 – pręt; 5 – obudowa świecy zapłonowej; 6 – strefa ściskania i skurczu termicznego; 7 – elektroda środkowa; 8 – elektroda boczna; 9 – wspornik izolatora; 10 – pierścień uszczelniający
Świece zapłonowe (rys. 9.4) mają za zadanie zapalać iskrą niewielką chmurę drobno rozproszonej mieszanki paliwowo-powietrznej, wystarczającą do zainicjowania całego procesu zapłonu w komorze spalania. Wytwarza się w ten sposób temperatura około 2500°C i ciśnienie do 60 barów. Aby zapewnić stabilną iskrę pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej, trzon świecy zapłonowej jest otoczony ceramicznym izolatorem. Elektrodę środkową i pręt wprowadza się do przewodzącego elektrycznie stopu szkła, który bezpiecznie łączy te części i służy jako izolacja uszczelniająca w komorze spalania. Aby pojawiła się iskra, napięcie między elektrodami świecy zapłonowej musi gwałtownie wzrosnąć od zera do napięcia wymaganego do wytworzenia łuku. Po wystąpieniu wyładowania iskrowego napięcie spada do poziomu niezbędnego do rozprzestrzenienia się iskry i następuje zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej.
Wartość cieplna świecy zapłonowej
Najważniejszym parametrem charakteryzującym świecę zapłonową jest reżim temperaturowy jej elementów, przede wszystkim elektrody środkowej i powierzchni płaszcza izolatora. Aby świeca zapłonowa działała niezawodnie, po uruchomieniu silnika musi szybko osiągnąć temperaturę zapewniającą jej samooczyszczenie. Temperatura ta wynosi około 400°C. W przeciwnym razie pozostałości spalania osadzą się na wsporniku izolatora. Przy pełnym obciążeniu silnika temperatura nie powinna przekraczać 800°C. Ponadto warunki pracy świec zapłonowych nie są takie same we wszystkich silnikach. Tylko wartość cieplna określa, czy świeca zapłonowa i silnik są ze sobą kompatybilne. Na przykład, jeśli użyjesz świecy zapłonowej o bardzo niskiej wartości cieplnej, wspornik izolatora może się bardzo nagrzać, co spowoduje niekontrolowany zapłon na gorąco, który może nawet zniszczyć silnik. Jeśli natomiast użyjesz świecy zapłonowej o zbyt wysokiej wartości cieplnej, świeca nie osiągnie temperatury samooczyszczania, a wspornik izolatora ulegnie zabrudzeniu.
Najwygodniejsze oznaczenie liczby żarzenia, przyjęte niegdyś przez większość firm europejskich, opiera się na czasie (w sekundach), po którym podczas badania w specjalnej instalacji rozpoczyna się zapłon żarzeniowy. W ostatnich latach większość firm przeszła na konwencjonalne oznaczanie liczby jarzenia się świec.
Szczelina międzyelektrodowa świec zapłonowych
Rysunek. 9,5. Miejsce pomiaru odstępu międzyelektrodowego (X) świecy zapłonowej pomiędzy elektrodą środkową (2) i boczną (1)
Oprócz prawidłowej wartości cieplnej ważna jest znajomość odstępu międzyelektrodowego świecy zapłonowej, ponieważ jeśli szczelina jest za duża lub za mała, zmienia się wielkość iskry, co prowadzi do spadku wydajności silnika. Szczelina musi zawsze odpowiadać wymaganiom technicznym i wynosić 1,3 mm (ryc. 9.5).
Gdy pali się mieszanka paliwowo-powietrzna, elektrody świecy zapłonowej lekko się palą. Ułatwia to wyładowanie iskrowe, które wybija cząsteczki metalu z elektrod, w wyniku czego szczelina międzyelektrodowa zwiększa się wraz ze wzrostem żywotności świec zapłonowych.
Aby przełamać zbyt dużą przerwę międzyelektrodową, wymagane jest wyższe napięcie. Może to również prowadzić do przerw w zapłonie lub w ogóle niemożności uruchomienia silnika. Dlatego konieczne jest szybkie sprawdzenie i, jeśli to konieczne, skorygowanie luki. Szczelinę sprawdza się za pomocą szablonu drucianego lub szczelinomierza, a jej regulację dokonuje się poprzez wygięcie elektrody bocznej.
Podczas wymiany świec zapłonowych należy zwrócić uwagę na zalecaną wartość cieplną i gwint świec zapłonowych.
Świece zapłonowe zalecane do stosowania w pojazdach Fiesta przedstawiono w tabeli. 9.1.
PRAKTYCZNE PORADY
Środki ostrożności podczas pracy przy układzie zapłonowym
Układy zapłonowe są źródłem zwiększonego zagrożenia. Dlatego podczas wszelkich prac przy układach zapłonowych należy przestrzegać przepisów bezpieczeństwa. Zabrania się prac przy układzie zapłonowym osobom z rozrusznikiem serca. Aby uniknąć narażenia się na niepotrzebne niebezpieczeństwo, powierz prace przy układzie zapłonowym warsztatowi serwisowemu. Szczególną ostrożność należy zachować także podczas wykonywania prac konserwacyjnych.
W żadnym wypadku nie dotykaj elementów obwodów pierwotnego i wtórnego układu zapłonowego pod napięciem, gdy zapłon jest włączony – stwarza to zagrożenie dla życia.
Przed przystąpieniem do jakichkolwiek prac przy układzie zapłonowym należy najpierw wyłączyć zapłon. Zasadę tę należy przestrzegać także przy odłączaniu i podłączaniu przewodów elektrycznych lub podłączaniu przyrządów pomiarowych.
Gdy zapłon jest włączony, wystarczy lekkie kołysanie samochodem, aby wywołać impuls wysokiego napięcia. Dlatego wykonując prace w komorze silnika, narażasz życie; ponadto mogą zostać uszkodzone główne elementy układu zapłonowego.
Podczas prac spawalniczych w samochodzie należy odłączyć przewody od obu zacisków akumulatora.
SŁOWNIK TECHNICZNY
Diagnostyka stanu silnika na podstawie wyglądu świec zapłonowych
Po wyglądzie świec zapłonowych można ocenić stan silnika i odchylenia w jego pracy od optymalnych parametrów. Kontrolę należy przeprowadzić po rozgrzaniu silnika samochodu na autostradzie. Badanie po przejechaniu krótkiego dystansu może prowadzić do błędnych wyników. Podczas oględzin należy dokładnie sprawdzić górną część stożka termicznego izolatora wraz z elektrodą środkową i elektrodą boczną.
Jasnoszary lub brązowy kolor stożka izolatora -
wskazuje, że układy wtrysku paliwa i zapłonu działają normalnie, zapewniając ekonomiczną pracę silnika.
Kolor biały stożka izolatora -
wskazuje, że silnik pracuje na ubogiej mieszance paliwowo-powietrznej lub przy zbyt długim czasie zapłonu (wczesny zapłon), co jest możliwe, jeśli ustawienie rozrządu i sterownik zapłonu nie są prawidłowo wyregulowane.
Duże osady sadzy -
spowodowane są tym, że świeca nie osiąga temperatury samooczyszczania, czyli tzw. Samochód często użytkowany na krótkich trasach dlatego silnik nie nagrzewa się do normalnej temperatury pracy; mieszanka paliwowo-powietrzna jest zbyt bogata, co zwiększa zawartość tlenku węgla.
Warstwa oleju na stożku izolatora i elektrodach -
pojawia się, gdy zużywają się pierścienie tłokowe, prowadnice zaworów lub uszczelki olejowe. Być może użyłeś oleju silnikowego lub paliwa z dodatkami. Wymień świece zapłonowe, olej silnikowy i paliwo i ponownie sprawdź stan świec zapłonowych.
Jeśli pojawienie się świec zapłonowych nie świadczy o problemach z silnikiem, ale jego praca jest zakłócona, przyczyną może być uszkodzenie świec zapłonowych.