100 lat świecy

.. lontu. Prototyp współcześnie znanej świecy powstał w roku 1860. Jej twórcą był żyjący we Francji belgijski wynalazca Etienne Lenoir. Skonstruował on jednocylindrowy silnik spalinowy napędzany gazem świetlnym, którego zasada działania wzorowana była na dwufunkcyjnej maszynie parowej. Silnik nie wykorzystywał sprężania i osiągał tylko 80 obrotów na minutę. Dlatego obciążenie mechaniczne, termiczne i elektryczne świec było na tyle małe, że Lenoir mógł je produkować samodzielnie bez większych nakładów finansowych.Własne świece zapłonowe wykorzystywał również w skonstruowanych przez siebie silnikach Niemiec Karl Benz. Jego motor z zapłonem brzęczykowym z roku 1885, wykorzystany do napędu pierwszego samochodu, był już czterosuwem i wykorzystywał sprężanie, ale maksymalnie osiągał tylko 300 obrotów na minutę. Połączenie przez Benza silnika i podwozia, a tym samym stworzenie automobilu, było faktem decydującym o dalszym rozwoju świec. Przyczynił się do tego również skonstruowany w tym samym czasie szybkobieżny silnik Gottlieba Daimlera wykorzystujący zapłon żarowy. Początkowo był on co prawda wbudowany w pierwszy na świecie motocykl, ale jego właściwości w późniejszym czasie okazały się także przydatne w samochodach.Jednak zapłon żarowy i brzęczykowy, mimo że przyczyniły się do spopularyzowania samochodu, musiały ustąpić miejsca zapłonowi odcinającemu, wysokonapięciowemu zapłonowi Bosch i wreszcie zapłonowi bateryjnemu.W roku 1902 niemiecki przemysłowiec Robert Bosch zaprezentował wysokonapięciowy iskrownik magnetyczny ze świecą zapłonową. Zastąpił on stosowany powszechnie do tej pory iskrownik niskonapięciowy. W tym samym roku niemiecka firma Bosch rozpoczęła produkcję świec zapłonowych. Dążeniem było stworzenie takich świec, które pasowałyby do różnego rodzaju silników. Było to zadanie trudniejsze od tego, które mieli Karl Benz, Etienne Lenoir lub inni konstruktorzy pierwszych silników samochodowych, którzy mogli dopasować swoje świece do określonego typu zbudowanej jednostki napędowej. Tym samym produkcją świec mogły się zająć jedynie wyspecjalizowane firmy. Od tego czasu rozpoczyna się rozwój świecy. By zapewnić uniwersalność swego produktu i uczynić świece jeszcze lepszymi, Bosch stosował nowe metody produkcji. Początkowo izolator wykonywany był z porcelany i miki. Surowce te zastępowano jednak lepszym od nich łojkiem, a następnie tworzywem ceramicznym, steatytem. Dynamiczny rozwój spowodował, że jeszcze przed rokiem 1910 zmianie uległ kształt obrzeża izolatora, które zostało wywinięte, a elektroda środkowa została wkręcona w gwintowany otwór kamienia świecy. Udoskonalano również kształt i tworzywo, z którego wykonywane były elektrody. Uniwersalność świec była nieco ograniczona. Przecież nawet dzisiaj nie ma jednego rodzaju do wszystkich typów samochodów. Aby ułatwić kierowcom stosowanie świec do konkretnej jednostki napędowej, w roku 1925 Bosch opracował kryterium doboru świecy zapłonowej według jej wartości cieplnej.Wraz z rozwojem techniki rosły wymagania stawiane świecom. Silniki samolotowe, w których również zaczęto je wykorzystywać, stawiały przed układem zapłonowym dużo większe wymagania niż te stosowane do tej pory w samochodach. Materiały używane do produkcji musiały być najwyższej jakości i wytrzymałe na wysokie temperatury. W silniku świeca jest umieszczona w miejscu najbardziej narażonym na wysokie temperatury, rosnące wraz ze zwiększającą się mocą. Dzięki temu świece stawały się coraz lepsze. W ich produkcję zaangażowane były takie dziedziny nauki jak chemia, fizyka, metalurgia oraz elektrotechnika. Do pracy nad tworzeniem nowych, lepszych konstrukcji zatrudniano inżynierów produkcji, konstruktorów - specjalistów zarówno w dziedzinie silników, jak i układów zapłonowych. Nowe wyroby badano na stanowiskach testowych w nowoczesnych laboratoriach. świeca zapłonowa staje się coraz lepsza. W roku 1931 izolator zaczęto wykonywać z piranitu 1, zastępując tym samym stosowany do tej pory steatyt. Takie świece były oznaczone zielonym paskiem. Cztery lata później Bosch wprowadził piranit 2. Izolator wykonany z tego tworzywa zaczęto oznaczać dwoma zielonymi paskami. Silniki samochodowe stawały się nowocześniejsze, ale jednocześnie w porównaniu do pierwszych konstrukcji zaczęły to być coraz bardziej skomplikowane i precyzyjnie wykonane mechanizmy. Także dobór świecy stawał się trudniejszy i wymagania w stosunku do niej były większe. Cały czas udoskonalana była w świecach odporność na zmianę temperatury, poprawiana wytrzymałość mechaniczna oraz korzystniejsza stawała się charakterystyka przewodzenia ciepła. Dobór odpowiedniej świecy był szczególnie ważny i trudny w wysilonych silnikach samochodów sportowych. W wyścigach pojawili się przedstawiciele Boscha, odpowiedzialni za prawidłowy dobór świec, które były wrażliwe na temperaturę, ciśnienie oraz wilgotność powietrza. Wiele rozwiązań stosowanych początkowo w sporcie samochodowym przeniesiono później do wersji "cywilnych". Świece zapłonowe są jednym z elementów często wymienianych przez właścicieli samochodów podczas tuningu silnika.Stały rozwój silników stawiał coraz to nowe wymagania wobec świec. Większe natężenie ruchu i wyższe prędkości spowodowały, że ograniczone wartości cieplne świec zostały uelastycznione. Świece bywały zanieczyszczane olejem lub sadzą, dodatkowym problemem stały się różnego rodzaju dodatki do silników mające zagwarantować spalanie bezdetonacyjne. Nowoczesne świece zapłonowe muszą być odporne na te różnego rodzaju chemikalia.Stałe poszukiwanie świecy zapłonowej o jak najlepszych parametrach doprowadziło do podjęcia produkcji modelu Bosch Super 4. Praca tej świecy oparta jest na zasadzie iskry powietrzno-ślizgowej. W przeciwieństwie do standardowych świec ma nie jedną, ale cztery cienkie elektrody masy z zaostrzoną, posrebrzaną elektrodą środkową. Odstępy między nimi są ustawione przez producenta. Dzięki takiej konstrukcji w zależności od zmieniającego się obciążenia silnika oraz stopnia zużycia elektrod świecy iskra wybiera zawsze optymalną drogę w celu zagwarantowania pewnego zapłonu. W przeciwieństwie do tradycyjnych świec Bosch Super 4 ma aż osiem dróg przeskoku iskry. Ważną zaletą jest również samooczyszczające działanie tej świecy w przypadku osiadania nagaru, co jest szczególnie ważne w silnikach o dużej mocy. Współczynnik sprawności w stosunku do tradycyjnej świecy jest wyższy o około 60 procent. Dzięki temu moc silnika zawsze jest optymalna, a jego praca równomierna i polepszona jest elastyczność. Tego typu świece zapłonowe mogą być wykorzystywane w nowych jak też w starych modelach samochodów. Do niedawna było 20 typów świec Super 4, teraz oferowanych jest 12.W ciągu stu lat istnienia świeca zapłonowa przeszła wiele modyfikacji. Dzisiejsze, bardzo nowoczesne konstrukcje, są wynikiem długoletnich badań i doświadczeń. Nadal jednak trzeba dbać o ich stan. To od stanu świec między innymi zależy przecież możliwość rozruchu silnika, szczególnie w niskich temperaturach, oraz zużycie paliwa i poziom toksyczności spalin. Zużyte świece są również odpowiedzialne za uszkodzenia silnika oraz katalizatora. Bosch, który jest największym na świecie dostawcą świec zapłonowych do samochodów, produkuje obecnie w swej fabryce w Bambergu dziennie ponad milion świec zapłonowych do wszystkich typów aut. Oprócz tego w celu zaopatrzenia rynków lokalnych i poszczególnych fabryk samochodów produkcja zgodna ze standardami Boscha zlokalizowana została również w Brazylii, Chinach oraz Indiach i Rosji.Oprac. T.K.