Rozdíly a charakteristiky tepelných čísel jsou jedinečnou technickou charakteristikou zapalovacích svíček, které pomáhají optimalizovat výkon motoru.

Informace o hodnotě žhavení zapalovací svíčky, která určuje, zda je svíčka „horká“ nebo „studená“, byla velmi cenná asi před půl stoletím. Nyní se relevance problému poněkud snížila, protože na autě jsou instalovány svíčky, které jsou schváleny výrobcem, nebo jejich soulad je zaručen křížovými katalogy náhradních dílů.

Samotné téma je ale zajímavé jak z pohledu teorie chodu motoru, jeho jemnější úpravy pro konkrétní aplikaci, tak pro každého, kdo rád rozumí a upřesňuje tovární doporučení.

Jak se liší zapalovací svíčky

Definice horkých a studených svíček byly uvedeny v uvozovkách těsně výše, protože jsou extrémně podmíněné. Svíčka nemůže být opravdu studená, bude okamžitě bombardována ropnými produkty a jinými uhlovodíky, načež dojde k úplnému selhání zapalování.

Na prahu samočištění je vždy horko, jiná věc je, jestli se tento práh poněkud posouvá podél osy provozní teploty.

Teplotní vlastnosti svíčky závisí na mnoha faktorech:

• vlastnosti materiálů elektrod a izolátorů;
• geometrie uložení izolátoru vzhledem k tělesu, může vyčnívat do spalovací komory ze závitové části nebo do ní být zapuštěn;
• organizace odvodu tepla z vyčnívajících částí do těla hlavy bloku.

Stejná zapalovací svíčka, v závislosti na konkrétním motoru, může být buď horká, nebo studená. Podobnost hromadných konstrukčních řešení však postupně vede výrobky k průměrné hodnotě čísla žhavení a odchylky od něj umožňují klasifikovat výrobek jako teplý nebo studený.

Horký

Horké svíčky jsou považovány za ty, které se rychle zahřejí, takže nedochází k jejich házení při studeném startu nebo odchylkách ve složení směsi. Přinesou také méně problémů motoru s velkým odpadem oleje.

U starších motorů to bylo velmi důležité. Nedokonalost konstrukce, nízké kompresní poměry, nestabilita tvorby směsi, zejména při startovacím režimu, si vynutily použití právě takových zapalovacích zařízení. Jinak by motor při nízkých teplotách jednoduše nebylo možné nastartovat.

Nízký stupeň nucení nedovolil svíčkám přehřátí při maximální zátěži. I když musela být přijata opatření například pro umístění zdroje jisker do spalovací komory.

Studené

Když se žhavá zátka ve válci přehřála, objevil se nejnebezpečnější zdroj problémů v podobě doutnavého zapálení. Obvykle je spalování směsi iniciováno jiskrou a ta je přiváděna v přesně definovaný časový okamžik.

Ale horká část okamžitě způsobí vznícení, jakmile se v její zóně objeví směs více či méně vhodného složení.

Okamžitě vznikne detonační vlna, čelo spalování se setká s pístem na protizdvihu ještě dříve, než narazí do horní úvrati. Po krátkém provozu v tomto režimu dojde ke zničení motoru.

Ale dosažení vysokých specifických výkonových charakteristik sériovými motory, a to i souběžně se zajištěním konkurenceschopné šetrnosti k životnímu prostředí a účinnosti, nevyhnutelně zvýší tepelné zatížení zapalovací svíčky na úroveň, která dříve existovala pouze u sportovních motorů.

Proto byla konstrukčně nutná odolnost proti přehřívání, tedy intenzivní odvod tepla. Svíčky vychladly.

Ale ani to nesmíte přehánět. Přes přesné dávkování směsi moderních elektronických vstřikovacích systémů sníží příliš studená zátka startovací charakteristiky studeného motoru.

Zároveň se sníží jeho životnost, proto je nutný přesný výběr zapalovacích zařízení na základě podmínek motoru. Výsledek je obsažen v katalogovém čísle produktu. Všechny analogy musí potvrdit kompatibilitu s ním.

Funkce označování

Tepelné číslo je obvykle zakódováno v označení výrobce. Spolu s dalšími charakteristikami, geometrickými, elektrickými a přítomností funkcí. Bohužel neexistuje jednotný systém.

Abyste pochopili, která zařízení odpovídají analogům od jiných výrobců, potřebujete desku, kterou lze snadno najít. Má srovnání číselných hodnot podmíněného čísla záře. Takové studie nemají až na výjimky praktický smysl.

Kdy dát studené a horké zapalovací svíčky

Jednou z těchto vzácných situací je sezónní výběr svíček podle čísla záře. Mnoho výrobců motorů to umožňuje uvedením rozptylu jednoho nebo dvou bodů na tabulce.

To znamená, že v zimě můžete dát žhavější svíčku a v létě se vrátit na nominální hodnotu nebo ji dokonce zablokovat, což poskytuje ochranu před zážehem, pokud máte v úmyslu používat maximální kapacitu motoru v horku po dlouhou dobu.

Hodnota čísla záře

Můžete si být jisti, že svíčky se stupněm žhavosti 5-6 od NGK, 6-7 od Bosch nebo 16-20 od Denso pokryjí potřeby většiny civilních motorů. Ale i zde mohou vyvstat otázky.

Jakým směrem lze číslo považovat za rostoucí, jak kritická je změna parametru o minimální krok atd. Srovnávací tabulka mnohé vysvětlí, ale s teplotou je lepší neexperimentovat.

Požadovaný parametr je dávno vybrán, z katalogu je článek k objednání a vše ostatní je velmi riskantní. I když motor přežije v prostředí prahu předzápalu, může zkolabovat samotná zapalovací svíčka a její úlomky rozhodně způsobí potíže ve válci.

Diagnostika motoru dle stavu svíček

Při určování povahy poruchy se vždy doporučuje nejprve odšroubovat svíčky. Jejich vzhled mnohé napoví, konkrétní případy jsou k dispozici v podobě barevných fotografií, jejichž kolekce jsou snadno dostupné na netu.

Lze jen dodat, že často není zajímavý stav nebo barva izolantu, ale jeho srovnání se sousedním. Zvláště pokud skener ukazuje na konkrétní válec.

Obecně platí, že ztmavnutí izolantu znamená přebytek uhlovodíků nebo nedostatečné zahřívání. Naopak štípání a tavení u bílé keramiky je známkou přehřívání.

Je třeba si uvědomit, že identifikace konkrétních příčin je obtížný diagnostický úkol a je nepravděpodobné, že by diagnóza byla stanovena pouze podle barvy.

Pokud svíčky vypracovaly svůj přibližný zdroj a u levných měděnoniklových výrobků zřídka překročí 10–20 tisíc kilometrů, pak jejich vzhled nemusí znamenat problémy s motorem, ale opotřebení samotné svíčky. Takové detaily se v sadě samozřejmě mění a výsledek je ve většině případů příjemně překvapivý.

Zapalovací svíčka je nejdůležitějším prvkem systému zapalování motoru, který přímo zapaluje směs vzduchu a paliva ve spalovací komoře. Moderní automobily používají zapalovací svíčky různých konstrukcí a provozních parametrů, ale všechny mají podobný princip fungování.

Zařízení a role v autě

Základní design svíčky obsahuje následující prvky:

• Pouzdro je kovové se závitem na vnější straně pro uchycení zapalovací svíčky k hlavě válců. Plní také funkci odvodu přebytečného tepla a slouží jako vodič od „země“ k boční elektrodě.
• Izolátor. Obvykle má žebrovaný povrch, který prodlužuje skutečnou dráhu povrchových proudů a zabraňuje průrazu po povrchu.
• Centrální a boční elektrody, mezi kterými dochází k jiskření, zapalující směs vzduchu a paliva. Boční elektroda je vyrobena z oceli legované niklem a manganem. Centrální je vyroben z ušlechtilých kovů, což zajišťuje možnost samočištění elektrody.
• Kontaktní svorka pro připojení zapalovací svíčky k vysokonapěťovým vodičům zapalovacího systému. Spoj může být závitový nebo nacvakávací.

V konstrukci zapalovací svíčky zapalovacího systému automobilu může být také poskytnut odpor. Jeho hlavním úkolem je potlačit rušení vytvářené zapalovacím systémem. Odpor se může lišit od 2 kOhm do 10 kOhm.

Svíčky používané ve spalovacích motorech se také nazývají zapalovací svíčky. Vytvářejí jiskru při každém kompresním zdvihu (nebo kompresi a výfuku při použití dvousvorkových zapalovacích cívek), zažehují směs vzduchu a paliva v určitém okamžiku po celou dobu provozu motoru. Na každý válec motoru (s výjimkou motorů Twinspark) je zpravidla jedna zapalovací svíčka, která se pomocí závitů zašroubuje do speciálních otvorů ve skříni hlavy válců. Pracovní část je umístěna ve spalovací komoře motoru a její kontaktní svorka je venku.

Nesprávně dotažené zapalovací svíčky mohou vést k nestabilnímu chodu motoru. Nedostatečné utažení snižuje kompresi ve spalovací komoře. Při příliš těsném utažení může dojít k mechanické deformaci.

Princip činnosti a vlastnosti

Hlavním úkolem zapalovací svíčky je vytvořit jiskru a udržet ji po požadovanou dobu. K tomu se nízké napětí z autobaterie přemění na vysoké napětí (až 40 000 V) v zapalovací cívce a poté se přivádí k elektrodám zapalovacích svíček, mezi nimiž je mezera. „Plus“ z cívky přichází do centrální elektrody, „mínus“ – na stranu motoru.

V okamžiku vytvoření napětí na elektrodách („plus“ z cívky na centrální a „mínus“ na straně motoru), dostatečné k překonání (průrazu) odporu média v mezeře, se objeví jiskra mezi nimi.

Hodnota jiskřiště

Jiskřiště je hlavním parametrem zapalovacích svíček. Určuje minimální vzdálenost mezi elektrodami, aby byla zajištěna tvorba jiskry dostatečné velikosti a možnost rozpadu odpovídající vrstvy média (směs paliva a vzduchu pod tlakem).

Velikost mezery musí být v mezích stanovených výrobcem. Pokud je mezera příliš velká, energie jiskrového výboje nemusí stačit k udržení požadované doby hoření svíčky a směs se nemusí vznítit. Na druhou stranu příliš malá mezera povede k vyhoření elektrod a zvýšenému opotřebení zapalovacích svíček.

Velikost jiskřiště se liší v závislosti na provozním režimu motoru a jeho typu a výrobci. Spodní práh jiskřiště může být asi 0,4 mm a horní práh může dosahovat 2 mm.

Pro kontrolu velikosti jiskřiště se používá speciální nástroj – sonda, která může být kulatá nebo plochá. Druhý typ je jednodušší na použití, ale dává chybu, protože nezohledňuje opotřebení povrchu elektrody. Mezera se upraví na požadovanou velikost ručně ohnutím boční elektrody.

Co je tepelné číslo

Neméně důležitým parametrem je výhřevnost. Zjišťuje tepelné vlastnosti konstrukce a demonstruje, při jakém tlaku ve spalovací komoře může dojít k nekontrolovanému samovznícení směsi vzduch-palivo (žhavé vznícení). Jednoduše řečeno, čím vyšší je tepelná hodnota, tím méně se bude zapalovací svíčka při provozu motoru zahřívat.

Používají se provedení s různými tepelnými parametry podle typu motoru, režimu a podmínek jeho provozu. Takže v létě a při zvýšené zátěži je optimální používat konstrukce s vysokým tepelným hodnocením a v zimě nebo při klidné jízdě ve městě – s nižším.

Nízkoteplotní zapalovací svíčky jsou instalovány v nízkotlakých motorech poháněných palivem s nízkým oktanovým číslem. Provedení s vysokým tepelným zatížením se naopak používají u motorů s vysokou kompresí a vysokým teplotním zatížením spalovací komory.

Typy a značení

Abyste se při výběru modelu nemýlili, měli byste věnovat pozornost označení zakoupených zapalovacích svíček. Každý výrobce má svůj vlastní.

Prvním parametrem je zpravidla průměr závitu a tvar nosné plochy, demonstrující možnost skutečné instalace zapalovací svíčky na konkrétní motor.

Symbol R (P) často označuje přítomnost rezistoru v konstrukci. Dále je uveden tepelný výkon, velikost jiskřiště a materiál, ze kterého jsou elektrody vyrobeny.

Na základě počtu elektrod jsou zapalovací svíčky rozděleny do dvou typů:

• Jednoelektrodový.
• Multielektrodové – mají několik bočních elektrod. Jiskra se vyskytuje u toho s nejmenším odporem.

V závislosti na tepelné hodnotě se svíčky dělí na:

• horká s tepelným hodnocením od 11 do 14;
• průměr – od 17 do 19;
• zima – od 20 a výše;
• sjednocené – od 11 do 20.

Podle typu materiálu centrální elektrody se zapalovací svíčky rozlišují:

• iridium;
• yttrium;
• wolfram;
• Platina;
• palladium

Automobilové zapalovací svíčky Iridium jsou považovány za nejodolnější a nejodolnější proti opotřebení. Používají se ve vysoce výkonných motorech, ale při instalaci na konvenční motory nevytvářejí žádná vážná vylepšení.

Životnost a běžné závady

V praxi můžete určit, kdy vyměnit zapalovací svíčky, tím, že vezmete v úvahu několik aspektů:

• Výrobcem deklarovaná životnost konkrétní značky zapalovacích svíček. Například frekvence výměny u standardních modelů je až 50 tisíc kilometrů, u platinových modelů je to 90 tisíc kilometrů a nejdražší iridiové zapalovací svíčky vydrží až 160 tisíc kilometrů.
• Podmínky použití. Při použití nekvalitního paliva bude skutečná životnost o 20 % nižší, než uvádí výrobce. V tomto případě jsou iridiové zapalovací svíčky obzvláště citlivé.
• Stav elektrod. Mohou vyhořet při dlouhodobém provozu nebo v důsledku porušení provozních podmínek motoru. Elektrody lze čistit mechanicky nebo samovolně (při dosažení vysokých teplot). Za zmínku stojí, že iridiové a platinové zapalovací svíčky nelze mechanicky čistit.
• Stav izolantu. Může být špinavý nebo zničený.

Na výkonu tohoto na první pohled jednoduchého prvku závisí správný start a výkon motoru, spotřeba paliva a obsah CO ve výfukových plynech, a proto je odpověď na otázku, proč měnit zapalovací svíčky včas, docela zřejmé.