Uždegimo žvakė yra apgaulingai paprastas prietaisas, nors jis turi keletą skirtingų, bet labai svarbių užduočių. Visų pirma, jis sukuria (tiesiogine prasme) dirbtinį žaibą variklio degimo kameroje (cilindro galvutėje). Jis perduoda labai aukštą elektros energiją (įtampą), kad sukurtų kibirkštį ir „uždegtų ugnį“ kontroliuojamame degimo kameros chaose. Čia uždegimo žvakės įtampa gali būti nuo 20,000 iki daugiau nei 100,000 voltų.
Uždegimo žvakių šiluminės savybės
Nors uždegimo žvakė sukelia kibirkštį, kad sukeltų degimą, uždegimo žvakė jos nepalaiko. Tai tikrai padeda perduoti šilumą iš degimo kameros į cilindro galvutės vandens apvalkalą.
Uždegimo žvakės gebėjimas išsklaidyti šilumą iš degimo kameros yra apibrėžiamas uždegimo žvakės „šilumos diapazone“. Temperatūra uždegimo žvakės uždegimo gale turi būti pakankamai aukšta, kad būtų išvengta užsiteršimo, tačiau pakankamai žema, kad būtų išvengta išankstinio užsidegimo. Uždegimo žvakių gamintojai tai vadina „šilumos našumu“. Uždegimo žvakės šiluminė charakteristika arba šiluminis diapazonas neturi nieko bendra su uždegimo sistemos per uždegimo žvakę perduodama energija. Uždegimo žvakės terminis diapazonas yra sritis, kurioje veikia uždegimo žvakės šiluma.
Šaltos uždegimo žvakės ir karštos uždegimo žvakės
„Šaltos“ uždegimo žvakės paprastai turi trumpesnį šilumos srauto kelią. Tai lemia labai greitą šilumos perdavimo greitį. Be to, trumpa šaltos uždegimo žvakės izoliatoriaus antgalis turi mažesnį paviršiaus plotą ir neleidžia jai sugerti daug šilumos.
Kita vertus, „karšta“ uždegimo žvakė turi ilgesnę izoliatoriaus nosį ir ilgesnį šilumos perdavimo kelią. Dėl to daug lėtesnis šilumos perdavimas į aplinkinę cilindro galvutę (taigi ir vandens apvalkalą).
Uždegimo žvakės šiluminis diapazonas turi būti kruopščiai parinktas, kad būtų užtikrintas optimalus šiluminis efektyvumas. Jei šilumos diapazonas yra netinkamas, galite susidurti su rimtomis problemomis. Paprastai tinkama ugnies pabaigos temperatūra yra (apytiksliai) 900-1,450 laipsnių. Žemesnėje nei 900 laipsnių temperatūroje gali susikaupti anglies. Be to, perkaitimas tampa problema.
Padidėja uždegimo žvakių įtampa
Kalbant apie veikimą, uždegimo žvakė yra prijungta prie aukštos įtampos, kurią sukuria uždegimo ritė (per įprastą skirstytuvą arba per elektroniką). Kai srovė teka iš ritės, tarp centrinio elektrodo ir uždegimo žvakės įžeminimo elektrodo susidaro įtampos skirtumas.
Uždegimo žvakė neužsidegs iš karto dėl uždegimo žvakės „tarpelio“ ir tarpelyje esančio oro/kuro mišinio (veikiančio kaip izoliatorius).
Kai įtampa pakyla iki maždaug 20,{1}} voltų, tarpas uždegimo žvakėje „sutrūksta“ ir užsidega. Kai uždegimo žvakė bus ištraukta iš cilindro galvutės ir tinkamai įžeminta uždegimui, turėtumėte išgirsti aiškų spragtelėjimą. Jei sąlygos pakankamai tamsios, galite pamatyti kibirkščių.
Girdimi spragtelėjimai iš esmės yra miniatiūrinis griaustinis, o stebimos kibirkštys primena miniatiūrinius žaibus.
Degimo kameroje intensyvi uždegimo žvakės skleidžiama šiluma sukuria mažą ugnies kamuoliuką. Ugnies kamuolys arba degimo „branduolis“ plečiasi ir cilindras (bent jau teoriškai) visiškai sudega.
Uždegimo žvakės struktūra:
Struktūriškai uždegimo žvakės gali būti ne tokios paprastos, kaip manote. Tiesą sakant, tai yra tikslūs prietaisai.
Šonkauliai: Izoliacinės briaunos suteikia papildomą apsaugą nuo antrinės įtampos ar kibirkšties pliūpsnio, taip pat padeda pagerinti guminės uždegimo žvakės gaubto sukibimą su kištuko korpusu.
Izoliatorius: Izoliatoriaus korpusas pagamintas iš aliuminio oksido keramikos. Šiai uždegimo žvakės daliai gaminti naudojama aukšto slėgio sauso formavimo sistema. Suformavus izoliatorių, jis kūrenamas krosnyje iki temperatūros, kuri viršija plieno lydymosi temperatūrą. Proceso metu gaunami puikaus dielektrinio stiprumo, didelio šilumos laidumo ir puikaus atsparumo smūgiams komponentai.
Rodyklė rodo uždegimo žvakės izoliatorių. Kaip minėta aukščiau, jis pagamintas iš aliuminio oksido keramikos. Išorinis paviršius yra briaunotas, kad uždegimo žvakės gaubtas sukibtų ir kartu būtų apsaugota nuo uždegimo (kryžminio gaisro).
Šešiakampis: Šešiakampė forma yra lizdo veržliarakčio kontaktinis taškas. Šešiakampis dydis pramonėje iš esmės yra vienodas ir paprastai yra susijęs su uždegimo žvakės sriegio dydžiu.
Būstas: Plieninis korpusas pagamintas pagal tikslius leistinus nuokrypius, naudojant specialų šalto ekstruzijos procesą. Kai kurių tipų uždegimo žvakėms būsto statybai naudojamas ruošinis plienas (baras).
Dengimas: Korpusas beveik visada padengtas. Tai padidina ilgaamžiškumą ir suteikia apsaugą nuo rūdžių ir korozijos. Plieninis apvalkalas gaminamas pagal tikslius leistinus nuokrypius specialiu šalto ekstruzijos būdu arba kitais ypatingais atvejais apdirbamas iš ruošinio plieno. Apdirbtas šešiakampis ant korpuso leidžia prijungti arba išimti kištuką naudojant kištukinį veržliaraktį.
Poveržlės: Kai kuriose uždegimo žvakėse naudojamos poveržlės, o kiti pavyzdžiai yra „be tarpiklių“. Uždegimo žvakėms naudojamos tarpinės yra sulankstytos plieninės konstrukcijos, kuri užtikrina lygų paviršių sandarinimui. Uždegimo žvakėse be tarpiklių naudojamas kūginis lizdo korpusas, kuris sandariai uždaro uždegimo žvakės nuokrypius.
Siūlai: Uždegimo žvakių sriegiai dažniausiai yra valcuoti, o ne nupjauti. Tai atitinka SAE ir Tarptautinio standartų instituto nustatytas specifikacijas.
Įžeminimo elektrodai: Yra daug skirtingų įžeminimo elektrodų formų ir konfigūracijų, tačiau dažniausiai jie gaminami iš nikelio legiruoto plieno. Įžeminimo elektrodai turi būti atsparūs kibirkščių korozijai ir cheminei korozijai esant ekstremalioms temperatūroms.
Centrinis elektrodas: Centrinis elektrodas turi būti pagamintas iš specialaus lydinio, atsparaus kibirkščių korozijai ir cheminei korozijai. Nepamirškite, kad degimo kameros temperatūra keisis (kartais labai). Centrinis elektrodas turi veikti pagal šiuos parametrus.
Spark Park elektrodo tarpas: plotas tarp įžeminimo elektrodo ir centrinio elektrodo vadinamas tarpu. Centrinis elektrodas turi būti pagamintas iš specialaus lydinio, atsparaus kibirkščių korozijai ir cheminei korozijai.
Izoliatoriaus nosis: Yra įvairių formų ir dydžių izoliatoriaus antgalių, tačiau iš esmės izoliatoriaus antgalis turi sugebėti išlieti anglies, alyvos ir kuro nuosėdas esant mažam greičiui. Esant didesniam variklio sūkių dažniui, izoliatoriaus priekinė dalis paprastai aušinama, todėl sumažėja temperatūra ir elektrodų korozija.
