Właściwości temperaturowe świec zapłonowych

Świece zapłonowe muszą być odpowiednio dobrane do konkretnego silnika. Jego konstrukcja, czyli np. kształt komory spalania, umiejscowienie zaworów oraz samej świecy, a także parametry pracy mają wpływ na temperatury osiągane w cylindrze.

Nie istnieje więc świeca uniwersalna, która działałaby dobrze w każdym silniku. Temperatury osiągane w komorze spalania różnią się od siebie, i dlatego do każdego typu silnika należy stosować świece z inną wartością cieplną.

Wartość cieplna daje nam informacje na temat obciążalności temperaturowej świecy zapłonowej, albo prościej mówiąc, jest to jej intensywność odprowadzania ciepła. Wyraża się ją za pomocą współczynnika cieplnego. Przedstawia on średnią temperaturę pomierzoną na elektrodach i izolatorze, odpowiadającą określonemu obciążeniu silnika. Im większa jest wartość cieplna świecy, tym jest ona "zimniejsza" - szybciej odprowadzane jest z niej ciepło. Jeśli wartość cieplna jest niska, to mamy do czynienia z "gorącą świecą", która słabiej odprowadza ciepło.

Przy doborze świec zapłonowych należy jednak uważać na stosowaną przez producenta numerację, ponieważ ich nomenklatury mogą się różnić. Dla przykładu, w przypadku firmy NGK wyższa cyfra w nazwie danego modelu odpowiada także wyższej wartości cieplnej. Ale kiedy chcemy zaopatrzyć się w świece BOSCHa, sytuacja wygląda odwrotnie - im niższe oznaczenie na świecy, tym jest ona "zimniejsza".

W silnikach z turbodoładowaniem temperatury w komorze spalania są wyższe. Przy poważnych modyfikacjach zaleca się wymianę świec na "zimniejsze", o wyższej wartości cieplnej. Należy jednak uważać, aby nie przesadzić, ponieważ mogą wystąpić poważne problemy z pracą silnika, nie wspominając już o jego rozruchu "na zimno".

Dla optymalnej pracy świecy zapłonowej, niezbędny jest odpowiedni zakres temperatur w komorze spalania. Dolna granica takiego zakresu to 450[sup]o[/sup] C, zwana też temperaturą samooczyszczania się. To właśnie powyżej tej temperatury rozpoczyna się spalanie odkładających się cząstek sadzy na stożku izolatora. Dla niższych temperatur, mogą one odkładać się na świecy w zbyt dużej ilości. Jako że cząstki sadzy mogą przewodzić ładunki elektryczne, następstwem takiego zjawiska może być odpływ napięcia zapłonu przez warstwę sadzy do masy pojazdu, przez co nie wytworzy się iskra.

Idąc w drugą stronę, górną granicą zakresu temperatur jest 850[sup]o [/sup]C. Powyżej tej wartości, izolator nagrzewa się tak mocno, że może dojść do niekontrolowanych zapłonów na jego powierzchni, zapłonów żarzenia, co oczywiście może prowadzić do uszkodzenia silnika.

Skuteczne odprowadzanie ciepła jest zatem niezwykle istotną cechą każdej świecy zapłonowej. Przejmowanie ciepła w komorze spalania odbywa się poprzez izolator. Następnie jest ono przekazywane do wnętrza świecy i jej korpusu. Im większa powierzchnia styku izolatora z korpusem, tym więcej ciepła może być odprowadzone. Dlatego w przypadku świec zapłonowych o wysokim współczynniku cieplnym, powierzchnia ta jest większa niż w przypadku świec "gorących", co można zaobserwować na poniższym rysunku.

Ciepło w świecy zapłonowej odprowadzane jest w 60% w okolicach korpusu oraz części nagwintowanej. Około 40% odprowadzane jest przez pierścień uszczelniający. W procesie tym uczestnicy także elektroda ale tylko w niewielkim stopniu.

Źródło: NGK