Świece zapłonowe – wytrzymując ekstremalne warunki

20 kwietnia 2018 | Artykuł

Aby działać tak skutecznie, jak to tylko możliwe, oraz aby uniknąć jakiegokolwiek negatywnego wpływu na zapłon i proces spalania w komorze silnika, świece zapłonowe muszą być zaprojektowane tak, aby wytrzymywały szeroki zakres ekstremalnych warunków pracy.

Na czym polegają te ekstremalne warunki?

Świece zapłonowe muszą wytrzymywać stale zmieniające się temperatury. Powierzchnia świecy zapłonowej podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej osiąga temperaturę nawet do 3000°C. Następnie, podczas suwu ssania, świeca zapłonowa ulega nagłemu schłodzeniu przez gaz o niskiej temperaturze. Ten nagły proces zmiany ciepłoty świecy jest powtarzany co drugi obrót wału korbowego, przez cały czas pracy silnika. Świeca zapłonowa musi więc w tym samym czasie ulec ochłodzeniu i uwolnić wystarczającą ilość ciepła, aby nie stać się źródłem przedwczesnego zapłonu.

Świece zapłonowe muszą być w stanie działać podczas silnych skoków ciśnienia. W suwie ssania wartość ciśnienia wynosi mniej niż 1 atm, ale w suwie spalania osiąga ponad 50 atm. Dlatego też świece zapłonowe muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość mechaniczną, aby wytrzymać wysokie ciśnienie. Świece zapłonowe muszą również być w stanie utrzymać hermetyczną szczelność pomiędzy obudową a izolatorem w środowisku, w którym stale zmienia się temperatura i ciśnienie.

Świece zapłonowe muszą być w stanie przesłać wysokie napięcie rzędu 10-30 kV od zacisku do elektrod bez straty energii. Strata energii prowadzi do wypadania zapłonu. Jednocześnie, zakłócenia radiowe spowodowane wysokim napięciem i wartością szczytową prądu muszą zostać stłumione, aby zapobiec błędnym odczytom otaczających czujników.

Co więcej, świece zapłonowe muszą mieć odpowiednią wytrzymałość, aby zminimalizować zużycie elektrod w ekstremalnych warunkach użytkowania – niektóre świece zapłonowe posiadają np. elektrody wykonane z metali szlachetnych. Świece zapłonowe muszą również minimalizować zanieczyszczenie elektrod i posiadać właściwości samoczyszczące, czyli usuwać nagar gromadzący się na ceramice. Dlatego pożądane jest, aby świeca zapłonowa szybko się nagrzewała, nawet gdy pojazd porusza się z małą prędkością, tak aby sekcja izolatora osiągnęła temperaturę samooczyszczania (około 500°C).

20180416_S2_Image

Jak materiały użyte do produkcji świec zapłonowych wpływają na pracę w ekstremalnych warunkach

DENSO produkuje wiele różnych świec zapłonowych wykonanych z unikalnych materiałów, które mają wpływ na trwałość i wydajność świecy zapłonowej w opisanych powyżej, niekorzystnych warunkach pracy.

Typoszeregi świec zapłonowych DENSO dla zastosowań OEM

Wiodący producenci OEM wybierają dedykowane świece zapłonowe DENSO ze względu na ich niezawodność i wydajność we wszystkich pojazdach. Świece zapłonowe DENSO są produkowane z wykorzystaniem szeregu materiałów, w tym niklu, platyny, irydu i technologii SIP.

Niklowe

Większość niklowych świec zapłonowych DENSO jest wyposażona w technologię U-Groove, która zapewnia lepszą wydajność zapłonu. Ponadto DENSO oferuje bardziej skonsolidowany asortyment niż inni producenci.

Platynowe

Gdy obniżanie emisji stało się celem wielu producentów, konieczne było zastąpienie wieloelektrodowej technologii niklowej bardziej zaawansowanym rozwiązaniem. Platynowe świece zapłonowe o długiej żywotności są wyposażone w platynową elektrodę środkową i platynową końcówkę na elektrodzie masowej. Platyna jest często stosowana w większości nowoczesnych świec zapłonowych do produkcji elektrody masowej, ze względu na swoją doskonałą odporność na korozję.

Irydowe

Świece irydowe to jedna ze specjalności DENSO. Iryd umożliwia wyprodukowanie jeszcze cieńszej elektrody środkowej, a to przekłada się na większą wydajność świec. Co więcej, żywotność świec irydowych może dorównać czasowi eksploatacji samochodu, co prowadzi do obniżenia kosztów utrzymania pojazdu.

Super Ignition Plug (SIP)

Obecnie super ignition jest najlepszą technologią dostępną dla świec zapłonowych. Świece produkowane w tej technologii posiadają najmniejszą irydową elektrodę środkową stosowaną przez producentów OEM i zapewniają najwyższą wydajność w najcięższych warunkach pracy, zachowując przy tym długą żywotność.

Świece zapłonowe Twin Tip (TT)

Chociaż świece zapłonowe z mniejszymi elektrodami działają lepiej pod niemal każdym względem, to zmniejszenie rozmiarów elektrod zmniejsza żywotność świec zapłonowych. Z tego powodu DENSO opracowało dwa rodzaje świec zapłonowych posiadających małe elektrody, ale wyprodukowane z wyjątkowych materiałów, które pomagają przeciwdziałać temu efektowi. Świece te nazywane są w skrócie TT, od „twin tip”.

Niklowe TT

Opatentowane przez DENSO, niklowe świece TT wykorzystują unikalny stop zawierający nikiel, krzem, itr i tytan (Ni-Si-Y-Ti). Stop ten ma podobne właściwości co nikiel, ale jest o 80% bardziej odporny na utlenianie i o 40% bardziej odporny na erozję elektryczną. Pozwoliło to wyprodukować cienkie elektrody o średnicy 1,5 mm, o takiej samej żywotności co standardowe niklowe elektrody o średnicy 2,5 mm.

Iridium TT

Dla producentów wymagających jeszcze lepszej wydajności i dłuższej żywotności, najlepszym wyborem są irydowe świece zapłonowe. Nowe świece zapłonowe Iridium TT DENSO, zaprojektowane przez połączenie technologii Twin Tip z opatentowaną przez DENSO irydową elektrodą środkową o średnicy 0,4 mm i platynową, igłową elektrodą masową o średnicy 0,7 mm, są najbardziej wydajnymi świecami dostępnymi na rynku. Zmniejszają zarówno emisję spalin, jak i zużycie paliwa, zapewniając jednocześnie długą żywotność.

Iridium Power

Wyposażone w bardzo cienką, irydową elektrodę środkową o średnicy 0,4 mm, świece Iridium Power sprawują się lepiej niż prawie każda inna świeca zapłonowa dostępna na rynku. Świece Iridium Power są stworzone do pracy przy dużych prędkościach obrotowych i w silnikach o dużej mocy, dlatego świetnie sprawdzą się w motocyklach, tuningowanych samochodach, skuterach śnieżnych i skuterach wodnych. 

Iridium Racing

Świece zapłonowe Iridium Racing, wyposażone w ultra cienką, irydową elektrodę środkową o średnicy 0,4 mm i platynową elektrodę masową o średnicy 0,8 mm, cieszą się zaufaniem kierowców i zespołów wyścigowych ze względu na ich niezawodność, trwałość i wydajność. Pokryte silikonem izolatory chronią przed wodą, zapobiegając potencjalnym uszkodzeniom spowodowanym przez wilgoć i nagar, podczas gdy fazowanie na powierzchni obudowy pomaga zapobiegać zanieczyszczaniu nagarem.

Dowiedz się więcej

Więcej informacji na temat świec zapłonowych DENSO i ich zastosowań można znaleźć w e-katalogu, w katalogu TecDoc lub u przedstawiciela DENSO.

Back to overview Powrót do przeglądu