Bardzo niewiele części samochodowych wygląda dziś tak jak przed dziesiątkami lat, gdy powstawały. Takim elementem jest świeca zapłonowa. Ale pierwsze wrażenie jest mylące, bo ta licząca sobie ponad sto lat część ma już tylko takie same zadania jak w początkach motoryzacji.
Świeca zapłonowa pracuje w naprawdę ciężkich warunkach
W największym uproszczeniu w silniku benzynowym świeca doprowadza do komory spalania energię, która wywołuje zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej. I to zawsze, w czasie rozruchu na zimno, przy pełnym obciążeniu silnika, we wszelkich temperaturach, o każdej porze dnia czy roku. Nie ma więc chyba wątpliwości, że jest wystawiana na ogromne obciążenia i że musi być niezwykle odporna.
Napięcie prądu wywołującego zapłon sięga 30 tys. woltów, przed którym to napięciem chroni zintegrowany w świecy izolator. Także temperatura środowiska pracy jest bardzo wysoka - w zależności od konstrukcji i przeznaczenia silnika osiągać może 1000 st. Celsjusza. Na dodatek w cylindrze panuje ciśnienie spotykane w niewielu innych miejscach - tłok sprężać może mieszankę w komorze spalania nawet pod ciśnieniem 80 barów. I wszystko to pozostająca stale w głowicy cylindrowej świeca zapłonowa musi nie tylko wytrzymać, ale i utrzymać we wnętrzu cylindra. Szczelnie!
Świeca zapłonowa - "zimne" i "gorące" świece
Jasne, że nie wszystkim tym skrajnym wymaganiom muszą sprostać wszystkie świece. Specjaliści rozróżniają wiele typów świec zapłonowych w zależności od zastosowania. Bardzo ważną cechą odróżniającą jest wartość cieplna, czyli zdolność do pracy w danym zakresie temperatur. W zależności od zastosowania silnika mamy do czynienia z różnymi obciążeniami termicznymi. Dlatego mówi się o "zimnych" i "gorących" świecach.
Różnica polega na budowie stopki izolacyjnej. Długa stopka może przyjąć więcej ciepła, więc świeca z długą stopką jest "gorąca" "Zimna" świeca ma stopkę krótszą. Wartość cieplną świecy oznacza się liczbą kodową - każdy producent określa ten parametr na swój sposób.
Największemu rozwojowi na przestrzeni stosowania świecy podlegały elektrody. Nic dziwnego, to właśnie one są elementami eksploatacyjnymi świecy, one zużywają się. Elektroda centralna najczęściej wykonana jest z miedzi lub stopu niklu. Zalety tych materiałów to łatwe odprowadzanie ciepła i wysoka odporność na wypalanie. Taka świeca w normalnych warunkach wytrzymuje 30-40 tys. km przebiegu pojazdu. Centralna elektroda wykonana ze stopu srebra ma jeszcze wyższe zdolności odprowadzania ciepła.
W silnikach o utrudnionym dostępie serwisowym (jak np. w Porsche Boxsterze czy niektórych Alfach Romeo) coraz częściej stosuje się świece z platynowymi elektrodami. Obecnie to właśnie platyna zapewnia najwyższe zdolności odprowadzania ciepła i najwyższą odporność na wypalanie. Świeca jest dużo droższa, ale przebiegi międzyprzeglądowe sięgają nawet 100 tys. km.
Świeca zapłonowa - trzeba pamiętać o odstępie między elektrodami
Klasyczna świeca zapłonowa ma jedną elektrodę centralną i jedną masową. Odstęp pomiędzy nimi musi mieć ściśle ustaloną wielkość podawaną przez producenta samochodu. Odstęp mierzy się szczelinomierzem. Zwykle wynosi on ok. 0,7-0,8 mm. Już niewielkie odchylenia od podanej wartości odstępu między elektrodami prowadzą do niewłaściwej pracy silnika. Zbyt duży odstęp powoduje, że napięcie nie zawsze wystarcza do wytworzenia iskry - następuje "wypadanie zapłonów". Zbyt mały odstęp to zbyt skupiona iskra i zmniejszone osiągi silnika.
Przeczytaj też:
- Nigdy więcej awarii - co zrobić żeby zapłon dawał dobrą iskrę
- Rozruch z kabli. Jak to zrobić krok po kroku
- 10 objawów awarii sinika
Jeśli więc podczas jakiejkolwiek naprawy wymontowujemy świecę, sprawdźmy szczelinomierzem odstęp pomiędzy jej elektrodami. Taka sama kontrola zalecana jest, jeśli przed wkręceniem do cylindra świeca zostanie potrącona, upuszczona czy w inny sposób narażona na zmianę nastawów elektrod. Samo wykrzywienie elektrody masowej wystarczy, by można było zapomnieć o równej pracy silnika.
W przypadku świec wieloelektrodowych odstępu nie trzeba ustawiać, ponieważ został on już zoptymalizowany przez wytwórcę. Świece wieloelektrodowe pracują bardziej niezawodnie od świec posiadających tylko jedną elektrodę masową, bo iskra ma wiele możliwości przeskoku. Inne zalety takich świec to np. efekt samooczyszczania i większy zakres odporności termicznej.
Do prawie każdego silnika producent dopuszcza stosowanie świec kilku marek, które świetnie spełniają swe zadanie, choć nie są identyczne. Do tego samego motoru można zazwyczaj stosować zamiennie świece z jedną, dwoma lub trzema elektrodami. Sprzedawcy mają tabele zamienników, które ułatwiają wybór. Samodzielnych eksperymentów lepiej unikać.
Świece zapłonowe - co nam mówi ich oznakowanie?
Producenci świec zapłonowych kodują ich rodzaj w różny sposób. Z tego powodu kupując świece np. w supermarkecie, trzeba skorzystać z wystawianych tabel mówiących, jakie będą pasować do danego modelu. Czasami informacje te zawarte są na opakowaniu. Kody te pomagają np. w doborze niestandardowych świec do silnika z "problemem". Poniżej dekodujemy świece.
Jak odkodować świece zapłonowe Boscha?
W - rodzaj gwintu gniazda, rozwartość klucza, typ uszczelnienia.
R - wykonanie np. "R" to świeca z opornikiem przeciwzakłóceniowym.
7 - wartość cieplna, czyli zakres temperatur w jakich może pracować.
D - minimalna długość gwintu świecy, wysunięcie stożka izolatora.
T - liczba elektrod masowych świecy, na przykład: "D" - dwie, "T" - trzy' "Q" - cztery.
C - materiał elektrody. "C" - miedź, "E" - nikiel-itr, "P" - platyna, "S" - srebro.
X - wykonanie specjalne, na przykład zwiększony odstęp elektrod (0,9 mm).
Jak odkodować świece zapłonowe Championa?
R - odkłócenie, na przykład "R" to świeca z opornikiem przeciwzakłóceniowym.
N - rodzaj wykonania oraz długość gwintu, rozwartość klucza itp.
9 - wartość cieplna. Im mniejsza liczba, tym świeca jest zimniejsza.
YCC - budowa świecy, między innymi rodzaj elektrod i materiał z jakiego zostały wykonane, na przykład "CC" oznacza elektrody środkowe i boczne z rdzeniem miedzianym, wysunięcie stożka izolatora , na przykład "Y" - 1,5 mm, budowa i kształt elektrody bocznej.
4 - wielkość przerwy iskrowej, na przykład "4" - 1,0 mm, "5" - 1,3 mm.
Jak odkodować świece zapłonowe NGK?
B - rodzaj gwintu gniazda świecy oraz rozwartość klucza do świec.
PR - rodzaj i budowa świecy, ewentualnie niestandardowa rozwartość klucza. "P" - przedsunięty stożek izolatora, "R" - świeca z opornikiem przeciwzakłóceniowym.
6 - wartość cieplna. Im większa jest liczba, tym świeca jest zimniejsza.
E - długość gwintu, na przykład "E" - gwint 19 mm lub 18 mm w świecach sportowych.
S - wykonanie świecy, na przykład "S" - elektroda z rdzeniem miedzianym, typ Super.
Historia świecy zapłonowej
Świeca zapłonowa jest starsza od samochodu. Opatentował ją w roku 1860 Francuz Etienne Lanoir jako "urządzenie do powodowania zapłonu w gazowych silnikach stacjonarnych". Przełomu w motoryzacji dokonała w roku 1902 firma Bosch, która połączyła świecę w układ z magnetycznym iskrownikiem dającym wysokie napięcie. W ten sposób rozwiązano "problem problemów" (Carl benz). Udało się wytworzyć niezawodne źródło iskry zapłonowej dla silników pracujących z coraz wyższymi prędkościami obrotowymi.
We wczesnych świecach zapłonowych problemem był jeszcze materiał, z którego wykonywano materiał izolacyjny. Pierwsze korpusy izolatorów wytwarzano z porcelany, która niestety często pękała już podczas montażu. Nie przyjęły się też korpusy z kamienia i korundu. Także elektrody przeżyły długą ewolucję. Początkowo produkowano je z czystej miedzi, dziś coraz częściej ze stopu chromowo-niklowego, srebra i platyny. Kiedyś świece wytrzymywały zaledwie 2-3 tys. km, dziś przeciętnie 20-40 tys. km, z a platynowymi elektrodami nawet 100 tys. km.
O czym świadczy wygląd świecy zapłonowej?
