A motor működése során a gyújtógyertyák elektromos, termikus, mechanikai és kémiai terhelésnek vannak kitéve. Ismerje meg, hogyan működnek a gyújtógyertyák egy autóban. Mi az a detonáció, izzítógyújtás és gyújtógyertya dízel.
Milyen terhelések vannak
Hőterhelések
A gyertyát a hengerfejbe úgy kell beszerelni, hogy a munkarésze az égéstérben, az érintkező rész pedig a motortérben legyen. Az égéstérben a gázok hőmérséklete a bemenetnél több tíz foktól az égés közbeni két-háromezer fokig terjed. Az egyenetlen melegítés miatt a gyertya különböző szakaszaiban a hőmérséklet több száz fokkal eltérhet, ami termikus igénybevételekhez és deformációkhoz vezet. Ezt súlyosbítja az a tény, hogy a szigetelő és a fém részek különböznek a hőtágulási együttható értékében.
Mechanikai terhelések
A motor hengerében a nyomás a bemeneti nyílásnál atmoszférikus alatti nyomástól az égés során 50 kgf/cm2-ig és magasabbig változik. A gyertyák emellett vibrációs terhelésnek vannak kitéve.
Vegyi terhelések
Az égés során egy egész "csokor" kémiailag aktív anyagok képződnek, amelyek még nagyon ellenálló anyagok oxidációját is okozhatják, különösen azért, mert a szigetelő és az elektródák munkarészének üzemi hőmérséklete akár 900 ° C is lehet.
Elektromos terhelések
A szikrázás során, melynek időtartama akár 3 ms is lehet, a gyertyaszigetelő nagyfeszültségű impulzus hatása alatt áll. Egyes esetekben a feszültség elérheti a 20-25 kV-ot. Egyes típusú gyújtórendszerek sokkal nagyobb feszültséget tudnak előállítani, de ennek a szikraköz áttörési feszültsége korlátozza.
Eltérések a normál égési folyamattól
Bizonyos körülmények között a normál égési folyamat megzavarható, ami befolyásolja a gyertya megbízhatóságát és élettartamát. Az ilyen jogsértések a következők:
Gyújtáskimaradások
Oka lehet sovány keverék, gyújtáskimaradás vagy elégtelen szikraenergia. Ez fokozza a szénlerakódások képződését a szigetelőn és az elektródákon.
izzó gyújtás
Különbséget kell tenni az idő előtti, szikra megjelenésével kísért és a késleltetett – a kipufogószelep, a dugattyú vagy a gyújtógyertya felületének túlmelegedett területei miatt.
Idő előtti izzítás esetén a gyújtás spontán növeli a gyújtási időzítést. Ez a hőmérséklet emelkedéséhez vezet, a motor részei túlmelegednek, és a gyújtás időzítése még tovább nő. A folyamat felgyorsul addig a pillanatig, amikor a gyújtás időzítése olyanná válik, hogy a motor teljesítménye csökkenni kezd.
Az előgyújtás valószínűleg károsítja a kipufogószelepet, a dugattyút, a dugattyúgyűrűket és a hengerfejtömítést. A gyertya megégetheti az elektródákat vagy megolvaszthatja a szigetelőt.
Robbanás
Akkor fordul elő, ha a tüzelőanyag detonációs ellenállása a gyertyától legtávolabbi helyen nem elegendő a még ki nem égett éghető keverék összenyomódása következtében. A detonáció 1500-2500 m/s sebességgel terjed, ami meghaladja a hangsebességet, és a henger, a dugattyú, a szelepek és a gyújtógyertya helyi túlmelegedését okozza. A gyújtógyertya szigetelőjén forgácsok, repedések keletkezhetnek, az elektródák megolvadhatnak és teljesen kiéghetnek.
A detonáció tipikus jelei a fémes kopogás, a vibráció és a motor teljesítményvesztése, a megnövekedett üzemanyag-fogyasztás és a fekete füst megjelenése.
A detonáció jellemzője a szükséges feltételek bekövetkezésének pillanatától a bekövetkezéséig eltelt idő. A kopogás nagy valószínűséggel viszonylag alacsony motorfordulatszámon és teljes terhelésnél fordul elő, például amikor a jármű teljesen lenyomott gázpedállal felfelé halad. Ha a motor teljesítménye nem elegendő, a jármű sebessége és a motor fordulatszáma csökken.
Elégtelen oktánszámú tüzelőanyag esetén detonáció következik be, amelyet fémes csengő kopogás kísér.
Dízelezés
Egyes esetekben a benzinmotor ellenőrizetlen működése kikapcsolt gyújtás mellett nagyon alacsony fordulatszámon fordul elő. Ez a jelenség az éghető keverék kompresszió közbeni öngyulladása miatt következik be, hasonlóan a dízelmotorokhoz.
Azokon a motorokon, ahol nincs kizárva annak lehetősége, hogy kikapcsolt gyújtás mellett üzemanyagot töltsenek a hengerbe, a dízelezés akkor fordul elő, amikor megpróbálja leállítani a motort. A gyújtás kikapcsolásakor a motor továbbra is nagyon alacsony fordulatszámon jár, és rendkívül egyenetlen. Ez eltarthat néhány másodpercig, majd a motor spontán leáll.
A dízelezés oka az égéstér kialakításában és az üzemanyag minőségében keresendő. A gyertyák nem okozhatják ezt a jelenséget, mivel alacsony fordulatszámon a hőmérsékletük egyértelműen nem elegendő az éghető keverék meggyújtásához.
Nagar egy gyertyán
Ez egy szilárd széntartalmú massza, amely 200 °C és annál magasabb felületi hőmérsékleten képződik. A szénlerakódások tulajdonságai, megjelenése és színe a képződés körülményeitől, az üzemanyag és a motorolaj összetételétől függ. Ha a gyertyát megtisztítják a koromtól, akkor a teljesítménye helyreáll. Ezért a gyertyákkal szemben támasztott egyik követelmény a szénlerakódásoktól való öntisztulás képessége.
A szénlerakódások eltávolítása, ha az égéstermékekben nincsenek nem éghető anyagok, 300-350 ° C hőmérsékleten történik – ez a gyertya teljesítményének alsó határa. A szénlerakódásoktól való öntisztulás hatékonysága attól függ, hogy a szigetelő milyen gyorsan melegszik fel erre a hőmérsékletre a motor beindítása után.
