Anonim

Image
Али, не заборавите, такође забада рупу. Јефф Аллен

"Да ли се зна да сам ја, Никола Тесла, држављанин Сједињених Држава … изумио одређена нова и корисна побољшања електричних паљења за гас-моторе …" Тако започиње патент 1898. године одобрен Тесли за систем електричног паљења који је укључивао свећице. Завирите у рану историју свећица и пронаћи ћете познатија имена, имена мушкараца, а не њихових каснијих имењачких компанија: Роберт Босцх, Алберт Цхампион, браћа Лодге. Повратак када су мотори са унутрашњим сагоревањем уопште поуздано радили била је врхунска технологија, инжењери су израђивали репутацију и богатство развијајући системе за паљење и свећице.

Искрено паљење у концепту је једноставно. Потакните струју високог напрезања у тачно тачном тренутку и можете направити искочену варницу мали јаз унутар коморе за сагоревање мотора. Празнине од искре су од 0, 8 мм или 0, 031 инча. Са таквим размаком потребно је 15.000 волти или више да се превазиђе својствени отпор ваздуха и смеше у зазору и покрене струја која тече, али када скочи преко њега, стреле муње. Почетне температуре у плазми формиране варницом могу бити веће од 100 000 степени, јер се сви молекули у којима почиње струја растављају у њихове појединачно реактивне атоме. Како се проток струје наставља, просечна температура у одржавању лука опада на нешто више од 10.000 степени. Ово је више него довољно за почетак сагоревања кисеоника и компоненти мешавине горива у празнини, формирајући почетно језгро пламена које ће се раширити тако да сагорева углавном сву смешу у комори за сагоревање.

Свећица пружа зазор на тачно одређеној локацији и у заменљивом облику; као што можда сумњате, велика струја и непријатељско окружење унутар мотора на крају доводи до неискоришћеног размака искре. Сам утикач се састоји од три главна дела: спољна челична шкољка која се забија у отвор зарезан у главу цилиндра и делује као тло струје, средишња проводна шипка (централна електрода) која преноси струју (и топлоту такође ), и отпорни електрични изолатор између њих. У раним данима, изолатор је био порцулан (крхки) или сложени слојеви (тешко се могу заптивати), а централна електрода је могла да буде бакра са високим проводљивим водама. Касније ће изолатор бити синтрани глиница, јака, електрично непроводна керамика која има додатну корист релативно доброг спровођења топлоте - о томе више касније.

Будући да притисак унутар коморе за сагоревање на свом врхунцу може бити и преко 1.000 пси, заптивање на свећици је критично. Обично је спој између спољне љуске и главе мотора затворен млазницом за подметање, али је такође потребно заптивање између шкољке и изолатора, као и изолатора и централне електроде. То се ради помоћу металних спојева од компримираног стакла / праха током производње на тренутним чеповима, али њима се управља лемљењем ових спојева на раним чеповима.

Image
Лево: Класични чеп за мотоцикле, НГК Б7ЕС, овај се упутио у Нортон Цоммандо. Средина: сјајни врх малог новог старог стакла 1960-их Хонда РЦ165 250-кубични шестоцилиндрични ГП тркач. Десно: Двострука уземљивачка електрода и ултранајсти навојни пречник Дуцати В-4 Панигале утикача значили су више простора за пролазе за хлађење и веће вентиле. Јефф Аллен

Током рада, врх електроде и околни изолатор унутар мотора изложени су сировом гориву, нуспродуктима сагоревања, па чак и моторном уљу које клизи поред клипних прстенова. Греје се сагоревањем. Ако се врх електроде превише загреје, може послужити као врућа тачка узрокујући предигру и детонацију, или чак топљење. Није изненађујуће да је контрола температуре у свјећици главни проблем дизајна, а свећице су дизајниране у различитим распонима топлине, чији избор зависи од карактеристика одређеног мотора или чак радног циклуса. Можете препознати ове изборе дизајна тако што ћете погледати како се изолатор на крају електроде сужава; дуга конусна електрода која прије успостављања контакта сеже далеко у шкољку је "врућа" утичница, јер је топлотни пут од врха преко изолатора до љуске до главе мотора. "Хладни" чеп би могао да керамика дође готово до краја спољне љуске. Идеја је да се изолатор покрене на довољно високој температури да се самочишћује од угљеника и других наслага, а да још увек има довољно струје топлоте даље од врха електроде да се не прегрева. Овај чин уравнотежења предодређен је од стране фабричких инжењера, тако да је опћенито препоручени утикач најбољи ако није драматично променити подешавање мотора или покренути негде неуобичајеним радним циклусом, као што је Даитона Интернатионал Спеедваи са својим круговима дугмета за отварање гаса од 50 процената.

Поред тога, материјал електрода на скупљим чеповима може бити израђен од високо температурних, „племенитих“ метала отпорних на корозију, као што су платина или иридијум. Са толеранцијом на вишу температуру, оне се могу редуцирати на фине жице, што обоје олакшава електрично обликовање иницијалне искре и смањује проток топлоте натраг у чеп.

Image
НГК свећице Јефф Аллен

Још један тренд последњих година је смањење пречника, мада је очигледно да се из малог НГК утикача који је коришћен у шестоцилиндричном Хонду РЦ165 250 ццм из 1964. године та величина већ дуже време има значајну улогу у моторима високих перформанси. Мањи чеп омогућава простор за веће вентиле, као и мању рупу у глави цилиндра, чиме се повећава снага главе цилиндра. У моторима са високим перформансама, чепови са навојима од 10 мм постали су уобичајени, док је Формула 1 овај тренд још више искористила, с малим свећицама пречника 7, 6 мм, тежине мање од унце. Дуцати Панигале В-4 утикачи имају смањену величину шестерокутника са 14 мм на 12, са ужим, дужим пресеком навоја како би се омогућило више протока расхладне течности око коморе за сагоревање.

Али можда је најневероватнија ствар са свећицом следећа: Просечни чепови обухватају сву технологију више од једног века развоја мотора са унутрашњим сагоревањем, а многи се могу купити за око 2 долара сваки. Чак би се и Никола Тесла дивио томе.