Dział: Świece, Sondy - Technologie świec zapłonowych

Dział: Świece, Sondy
Patronat: NGK Spark Plug Europe

Główny cel konstrukcji świecy polega na tym, aby po doprowadzeniu wysokiego napięcia do świecy umożliwić zamknięcie obwodu przez iskry przeskakujące pomiędzy elektrodą środkową (centralną) a elektrodą masową. Przyjrzyjmy się różnym rodzajom świec zapłonowych NGK.

Świece zapłonowe irydowe
. Świece zapłonowe irydowe NGK mają końcówkę elektrody środkowej ze stopu irydu. Jest ona przyspawana laserowo specjalną metodą Metal szlachetny iryd jest jednym z najtwardszych metali na świecie. Topi się dopiero od 2450 °C i jest bardzo odporny na erozję iskrową. Zastosowanie irydu powoduje, że okres użytkowania takiej świecy jest przeciętnie dwukrotnie dłuższy w porównaniu ze świecą standardową. Poza tym metal szlachetny pozwala wykonać znacznie cieńszą elektrodę środkową - tylko 0,6 mm. Takie rozwiązanie znacznie zmniejsza zapotrzebowanie na napięcie zapłonu i poprawia rozchodzenie się frontu płomienia w komorze spalania.

Świece zapłonowe platynowe.
W tych świecach płytka platynowa na elektrodzie środkowej zapewnia w długim okresie użytkowania bardziej stałą moc świecy, nawet w trudniejszych warunkach. Ze względu na smukłą elektrodę środkową ta świeca wymaga niższego napięcia zapłonu, odciąża cewkę zapłonową i zapewnia optymalne spalanie aż do skrajnych obszarów komory spalania.

Świece zapłonowe z wieloma elektrodami bocznymi (masy).
Świece zapłonowe z 4 elektrodami bocznymi (masy) NGK. Strategia przedłużenia okresu użytkowania świecy zapłonowej polega na zastosowaniu kilku elektrod bocznych (masy). W takich świecach zapłonowych iskra przeskakuje zawsze do różnych elektrod bocznych. Tak że zużycie rozkłada się na max. cztery elektrody boczne i okres użytkowania zwiększa się

Świeca zapłonowa z nacięciem w kształcie V w elektrodzie środkowej
.

Technologicznie zasada jest genialnie prosta - i nader skuteczna. W elektrodzie środkowej świecy zapłonowej V-Line wykonane jest nacięcie typu V. Dzięki temu iskra przeskakuje na krawędź zewnętrzną elektrody środkowej. W tym miejscu znajduje się więcej mieszanki - paliwowo-powietrznej niż bezpośrednio między elektrodami. Poza tym mniejsze jest zapotrzebowanie na napięcie zapłonowe, a więc wzrasta niezawodność zapłonu!

Świece zapłonowe z dodatkową drogą iskrzenia.
DiTe świece zapłonowe opracowano dla silników i sposobów jazdy, które sprzyjają osadzaniu się nagaru. Świece zapłonowe z dodatkową drogą iskrzenia wyposażone są w korpus, który przybliżany jest do izolatora. Jeśli na stożku izolatora nagromadziła się sadza i następuje rozruch silnika, napięcie izolatora odpływa najpierw aż do wysokości przybliżonego korpusu.

Ponieważ przeskok do korpusu ma mniejszą oporność niż dalsze odprowadzenie przez izolator, następuje przeskok iskry do korpusu i zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej. Gdy świeca zapłonowa osiągnie temperaturę samooczyszczenia wynoszącą 450 °C, osady sadzy ulegają spaleniu i przeskok iskry powraca z elektrody środkowej na elektrodę boczną (masy).
 
Świece zapłonowe z iskrzeniem półślizgowym.
W przypadku zakopcenia izolatora te świece zapłonowe zapewniają niezawodny rozruch zimnego silnika oraz czyszczenie izolatora, także poniżej temperatury samooczyszczania. Świeca dysponuje przynajmniej dwiema elektrodami bocznymi (masy) ze skośną końcówką. Jeśli izolator jest czysty, przeskok iskry następuje z końcówki elektrody środkowej na górną końcówkę jednej z elektrod masy.

Jeśli izolator jest zakopcony, iskra odprowadzana jest najpierw przez końcówkę izolatora, aby przeskoczyć na dolnym końcu elektrody masy. Tutaj iskra musi przezwyciężyć mniejszy opór niż przy dalszym odprowadzaniu na izolatorze.

W tym przebiegu zapłonu następuje nie tylko zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej, lecz również oczyszczanie końcówki izolatora z cząstek sadzy przy każdym iskrzeniu. Po zakończeniu tego procesu następuje powrót do normalnego przeskoczenia iskry z elektrody środkowej.

Świece zapłonowe hybrydowe.
Technikę hybrydową opracowano dla silników, które ze względów konstrukcyjnych mają skłonności do większego osadzania sadzy. Łączy ona właściwości świec zapłonowych platynowych i świec z iskrzeniem półślizgowym. Posiada ona "normalną" elektrodę boczną (masy) oraz dwie małe, boczne elektrody masy.

Elektroda środkowa platynowa charakteryzuje się niskim zapotrzebowaniem na napięcie zapłonu i zapewnia optymalne rozprzestrzenianie się frontu płomienia. Dzięki odporności platyny odstęp elektrod pozostaje prawie stały przez cały okres użytkowania świecy. W przypadku zakopcenia technika iskrzenia półślizgowego zapewnia optymalne uruchomienie zimnego silnika i usuwanie złogów sadzy także w temperaturach poniżej temperatury samooczyszczania.

Świece zapłonowe sportowe
. Świece zapłonowe sportowe muszą wytrzymać wyjątkowo duże obciążenia. Obroty silników podczas wyścigów przekraczają często 15 000 obr./min. Temperatura, ciśnienie, drgania i przepływy w komorze spalania są tak ogromne, że konwencjonalne elektrody masy mogą pęknąć lub stopić się. Z tego powodu świece zapłonowe sportowe projektowane są na przykład z pierścieniową elektrodą masową. Iskra bardziej ślizga się z elektrody środkowej do elektrody masy zamiast przeskoczyć.

Świece zapłonowe LPG/CNG.
Świece zapłonowe LPG Laser Line, to podwójne świece zapłonowe z metalu szlachetnego, które zostały specjalnie opracowane do zastosowania w silnikach zasilanych gazem. Spalanie gazu różni się znacznie od spalania benzyny i wymaga świec zapłonowych dostosowanych specjalnie do tych warunków.

Mieszanki gazu z powietrzem trudniej zapalają się. Wymagane jest wyższe napięcie zapłonu i wzrasta ryzyko awarii cewki zapłonowej. Do tego celu zaprojektowano świecę z wąską elektrodą środkową z przyspawaną laserem płytką z irydu, która wymaga mniejszego napięcia zapłonowego. Poza tym odstęp elektrod ustawiony jest fabrycznie tylko na 0,8 mm.

Podczas spalania gazu powstają wysokie temperatury. Zwykłe materiały elektrod i korpusu szybko zużywają się. Ale nie iryd, który zastosowano na elektrodę świec zapłonowych LPG LaserLine. Do tego samego celu służy płytka platynowa pokrywająca elektrodę masy.
Specjalna powłoka zabezpiecza korpus i świecę zapłonową przed korozją. Rdzeń miedziany w elektrodzie masy sprzyja optymalnemu odprowadzaniu ciepła