Jak fungují zapalovací svíčky


Zapalovací svíčky jsou jednou z mála věcí, které amatérský mechanik opraví bez větších problémů. Podívejte se na obrázky motorů automobilů. Jonathan Ferrey/Getty Images

S tím, jak se motory a jejich elektronika stávají složitějšími, je jednou z mála věcí, která zbývá fandům a automobilovým nadšencům, kteří mají rádi trochu mastnoty za nehty, možnost vyměnit si zapalovací svíčky . I když téměř každá jiná oprava auta vyžaduje čtečku kódů a vysokoškolské vzdělání k diagnostice a opravě, zapalovací svíčky zůstávají přístupné a snadno srozumitelné.

První spolehlivou zapalovací svíčku vynalezl v roce 1903 Oliver Lodge. Jsou také výstižně pojmenovány; zapalovací svíčky jsou jednoduše izolované svíčky, které se našroubují do hlavy válce spalovacího motoru k dodání jiskry, která zapálí směs vzduchu a paliva ve spalovací komoře. Zapalovací svíčky také přenášejí teplo ze spalovací komory.

V zásadě se děje toto:Zapalovací svíčka sedí v horní části hlavy válců. Píst se nejprve pohybuje dolů po válci a nasává směs paliva a vzduchu. Píst se poté vrátí zpět k zapalovací svíčce a stlačí směs. V úplně poslední vteřině, když je píst v maximálním dosahu nebo v horní úvrati (TDC), zapalovací svíčka jiskří a zapálí směs. Píst je stlačen zpět dolů, aby se vytvořil výkon pro vozidlo, a poté je znovu zatlačen zpět nahoru, aby se vyčistil výfuk. V tu chvíli celý proces začíná znovu.

Čtyřválcový vůz bude mít čtyři zapalovací svíčky; šestiválcové auto bude mít šest a tak dále (ačkoli motor HEMI má dvě svíčky na válec). Nyní, když máme základy, pojďme si promluvit o druzích zapalovacích svíček v regálech vašeho místního obchodu s náhradními díly.

Obsah
  1. Základy zapalovacích svíček
  2. Díly zapalovacích svíček:Prohlídka shora dolů
  3. Výměna zapalovacích svíček:přehled
  4. Odstraňování problémů se zapalovacími svíčkami

>Základy zapalovacích svíček

Zdá se docela zřejmé, že zapalovací svíčka poskytuje jiskru, která spaluje palivo, ale její sekundární role jako rozptylovač tepla je stejně důležitá. Schopnost zapalovací svíčky přenášet teplo do chladicího systému automobilu je založena na délce špičky izolátoru a materiálech použitých pro střední elektrodu a izolátor.

Standardní zapalovací svíčky v moderních motorech mají měděné jádro elektrody obklopené slitinou niklu, kterou můžete vidět na špičce svíčky. Uvnitř zástrčky je střední elektroda obalena porcelánem, který pomáhá přenášet teplo z motoru do chladicího systému. Prémiové zapalovací svíčky využívají místo slitiny niklu drahé kovy, jako je platina nebo iridium. Tyto kovy mají vyšší body tání – a odpovídající vyšší ceny.

Když už mluvíme o teplotách, zapalovací svíčky se dodávají ve dvou základních variantách:studené a horké. Studené zástrčky fungují nejlépe ve vysoce kompresních motorech s vysokým výkonem. Mají menší izolaci, takže může být více tepla přeneseno ze spalovacího prostoru ven do motoru. To není k smíchu:Pokud zátka není dostatečně studená pro konkrétní aplikaci, nemůže dostat dostatek tepla z komory pístu. To může vést k předzápalu, klepání a trvalému poškození motoru. Pokud si nejste jisti, který rozsah tepla zapalovací svíčky použít, použijte raději svíčku, která je příliš studená, než svíčku, která je příliš horká.

Hot plugs mají větší izolaci a nacházejí se ve většině standardních motorů. Extra izolace udržuje teplotu svíčky dostatečně vysokou na spálení karbonových usazenin, což umožňuje delší dobu mezi výměnami zapalovací svíčky.

S tím, jak ceny plynu rostou, stále více výrobců tvrdí, že výměna starých zapalovacích svíček za jejich prémiové svíčky zvýší spotřebu paliva u každého auta. To je pravda, ale jen do určité míry. Faktem je, že špinavé, uhlíkem znečištěné a vynechávající zapalovací svíčky rozhodně sníží spotřebu paliva automobilu a jejich nahrazení lesklými novými svíčkami rozhodně sníží spotřebu paliva. Nezáleží na tom, zda mají tyto zástrčky středové elektrody z exotických kovů nebo slitiny niklu, jako na tom, zda mají odpovídající tepelný výkon a mezeru mezi středovou elektrodou a zemnící elektrodou.

Když už mluvíme o těchto mezerách, téměř každá zástrčka, kterou můžete najít v obchodě s autodíly, bude pro váš motor předem připravená. Dny nastavování mezery pomocí měřidla jsou už skoro pryč, pokud ze svého sobotního nočního hot rodu nevymačkáte poslední kousek výkonu. Úpravy motoru často znamenají, že musíte odpojit nové zapalovací svíčky, ale standardní motory s továrně schválenými náhradními svíčkami s předběžnou mezerou se obvykle obejdou bez úpravy.

Nyní, když víme, jak funguje zapalovací svíčka v motoru a z jakých materiálů jsou vyrobeny, pojďme zjistit, co je uvnitř těchto malých kluků.

Spor o vynález

Existuje určitá debata o tom, kdo vynalezl zapalovací svíčku. Jedna z prvních možných verzí byla vynalezena Afroameričanem jménem Edmond Berger, údajně v únoru 1839. Skeptici uvádějí nedostatek spalovacích motorů v roce 1839, díky čemuž by Bergerův vynález byl spíše experimentální než praktický.

>Díly zapalovací svíčky:Prohlídka shora dolů

V horní části zapalovací svíčky je umístěn konektor nebo terminál . Zde se připojuje drát zapalovací svíčky. Terminál se připojuje uvnitř zástrčky k měděnému jádru střední elektrody, které je obklopeno izolací.

Následuje šestihranná hlava . Zde se hodí nástrčný klíč pro utahování a povolování zátky v jejím otvoru v motoru. Těsně pod tím je těsnění, které se těsně přitlačuje k hlavě válců. Je také známá jako rozdrcená podložka nebo sedadlo . Některé zátky mají kuželové sedlo bez dodatečného těsnění. Ty se obecně používají v železných hlavách válců, zatímco zátky s těsněním se obvykle nacházejí v hliníkových hlavách válců.

Spodní polovina zástrčky je opatřena závitem. Toto je část, která se jemně, ale pevně přišroubuje na místo. Malý kousek střední elektrody vyčnívá ze spodního konce zástrčky. A celá věc je uzavřena zemní elektrodou nebo uzemňovací pás . Jiskra, která rozběhne motor, přeskočí mezeru od samého konce středové elektrody k uzemňovací elektrodě. To je to, co zapálí směs vzduchu a paliva, která byla stlačena pístem.

Zemnící elektroda je vyrobena z kovu s možnostmi od nerezové oceli po titan. Může mít také několik tvarů, od vrubových elektrod nebo elektrod ve tvaru Y až po trojité elektrody se třemi rameny, které jakoby dosahují na špičku středové elektrody. Pokud jde o materiály a tvar zemnící elektrody, dostanete v podstatě to, za co zaplatíte. Špičkové zapalovací svíčky vyrobené z exotických materiálů budou dražší, ale také zajistí lepší vodivost a jiskru.

Dále se naučíme to, co všichni chceme vědět:základní pravidla pro výměnu zapalovacích svíček.

Nafta je jiná

Vznětové motory používají něco, čemu se říká žhavicí svíčky spíše než zapalovací svíčky. Dieselové motory nepotřebují zapalovací svíčky, ale snáze startují, pokud je vzduch ve válci teplý. Zde přichází na řadu žhavicí svíčka:Vypadá hodně jako zapalovací svíčka, ale místo středové elektrody má topnou spirálu, která ohřívá spalovací komoru.

>Výměna zapalovacích svíček:Přehled

Výměna zapalovacích svíček není příliš náročná ani pro mechanicky nesklonné. Pokud budete opatrní, měli byste mít malé potíže.

Jak poznáte, že je potřeba vyměnit zástrčky? Nejjistější znamení je na vašem počítadle kilometrů. Zapalovací svíčky je obvykle nutné měnit každých 30 000 mil (48 280 kilometrů). Některé vysoce výkonné zástrčky mohou před výměnou ujet až 160 934 km. Pokud nevíte, kdy byly ty vaše naposledy měněny, nebo pokud máte motor, který běží nahrubo nebo v poslední době vykazoval sníženou spotřebu paliva, může to znamenat, že váš motor může těžit z čerstvých, čistých jisker. Jako vždy se podívejte do uživatelské příručky, abyste zjistili, co nejlépe vyhovuje vašemu vozidlu.

Budete potřebovat zásuvku na zapalovací svíčku pro váš nástrčný klíč a rozchod . Můžete si koupit klíč na zapalovací svíčky speciálně vyrobený tak, aby pasoval na zástrčky vašeho auta, nebo si můžete pořídit univerzální klíč na zapalovací svíčky vyrobený tak, aby pasoval na nejběžnější velikosti šestihranných hlav. Jak jsme již řekli, pravděpodobně nebudete muset oddělovat zástrčky, ale možná budete potřebovat měřidlo mezery, abyste znovu zkontrolovali, zda je prostor mezi střední elektrodou a uzemňovací elektrodou správný.

Chcete-li zástrčky najít, jednoduše vyhledejte vodiče a postupujte podle nich. Obvykle je pouze jedna zátka na válec, ale střílejí v určitém pořadí stanoveném výrobcem. Pro začátek vyberte jednu zástrčku a jemně odstraňte pouze tento drát. Výměna jedné zapalovací svíčky po druhé je mnohem jednodušší než resetování motoru poté, co jste vyměnili kabely ve špatném pořadí.

Nyní vytáhněte novou objímku zapalovací svíčky a nasaďte ji na konec klíče. Zásuvky mají obvykle uvnitř vrstvu pěny, která tento proces usnadňuje. (Svírá zapalovací svíčku.) Pokud vaše zásuvka nemá těsnění, použijte malou elektrickou pásku uvnitř zásuvky, abyste ji lépe uchopili. Při vyjímání zástrčky odstraňte veškeré nečistoty. Když je zástrčka odšroubována, stačí ji vyjmout z otvoru.

Pokud se chystáte na mezeru, udělejte to nyní. Vaše uživatelská příručka by vám měla říci, kde by měla být mezera nastavena; nastavte měřidlo a zasuňte jej mezi zemnící elektrodu a střední elektrodu. Chcete, aby se elektrody dotýkaly měřidla, ale ne příliš těsně.

Vložte novou zapalovací svíčku do prázdného otvoru pomocí zástrčky. Pokud je to možné, můžete dokonce chtít vyjmout klíč a utáhnout zapalovací svíčku prsty. Abyste se ujistili, že jsou závity správně zarovnány, otočte zástrčku několika otáčkami proti směru hodinových ručiček, aby se usadila, než zástrčku utáhnete rukou. Jakmile je zástrčka utažena prsty, můžete práci dokončit pomocí nástrčného klíče.

Připojte uvolněný kabel zapalovací svíčky ke svorce v horní části svíčky. Pravděpodobně ucítíte, jak drát bezpečně zapadl. Když dokončíte výměnu první zapalovací svíčky a drát je bezpečně zpět na svém místě, přejděte k další svíčkě v řadě a celý proces zopakujte.

To bylo snadné, že? Přesto uděláme nějaké řešení problémů.

Když jste tam…

Dokud máte odpojené dráty, můžete také provést kontrolu izolace. Zkontrolujte po celé délce drátu, zda není natržený nebo prasklý. Když se dostanete na konec drátu, kde se připojuje k zapalovací svíčce, zkontrolujte, zda nejsou tmavá nebo spálená místa. Dráty nejsou pohyblivou součástí a často se neopotřebovávají, ale špatná izolace by mohla připravit váš motor o užitečnou jiskru.

>Odstraňování problémů se zapalovacími svíčkami

Odstranění starých zapalovacích svíček vám může hodně napovědět o stavu vašeho vozu, zejména v okolí elektrod na špičce, kde dochází k jiskření. To mají ti staří mechanici na mysli, když mluví o "čtení" zapalovací svíčky. Ale nebojte se:Je to mnohem méně mystické než pohled do křišťálové koule.

Čtení zapalovací svíčky může vyvolat spoustu problémů a my se zde budeme zabývat těmi nejběžnějšími. Pokud například zapalovací svíčka vypadá jen trochu špinavě, je to v pořádku. Tato zapalovací svíčka dělá svou práci nejméně 30 000 mil (48 280 km). Pokud vypadá leskle, může se zapalovací svíčka přehřívat. Pokud je bílá, je zapalovací svíčka pro motor příliš horká. Jinými slovy, má příliš mnoho izolace na to, aby spálilo tyto usazeniny. To lze snadno napravit chladnější a vhodnější zapalovací svíčkou. Pokud stará zátka vypadá zaolejovaná, máte problémy:Olej se nějak dostává do spalovací komory, kam nepatří. Dobrým indikátorem toho mohou být zapalovací svíčky, ale nové svíčky nejsou řešením.

Zastavte se, pokud zjistíte, že zapalovací svíčky sedí ve svých otvorech tak pevně, že je nelze vyšroubovat. Odlomení zapalovací svíčky v hlavě válců znamená, že ji musíte vyvrtat nebo si udělat další cestu do obchodu pro speciální nástroj na odstranění rozbité části. V nejhorším případě by se musela stáhnout hlava válců motoru a odvézt do opravny. Někdy se můžete těmto bolestem hlavy vyhnout použitím penetračního oleje, jako je WD-40. Nechte to hodinu nebo dvě sedět a zkuste zátky znovu odšroubovat. Když vyměníte zástrčku za novou, nezapomeňte použít materiál proti zadření, jako je Thread Magic, abyste předešli stejnému problému do 30 000 mil (48 280 km).

Někdy po výměně svíček můžete zjistit, že auto selže nebo jede opravdu drsně nebo vůbec nenastartuje. Obvykle je to proto, že jste se neřídili výše uvedenými praktickými radami a kabely zapalovacích svíček jste nasadili zpět ve špatném pořadí. Řešení chyby naleznete v uživatelské příručce.

Další informace o zapalovacích svíčkách a dalších automobilových dílech naleznete v odkazech na další stránce.

Bezpečnost především

Výměna zapalovacích svíček není nijak zvlášť nebezpečná práce. První úkol je nejzřetelnější:vypněte motor. Počkejte, až vychladne, než na něm budete pracovat, abyste se vyhnuli spálení masa o horký kov. Při každé práci na motoru je také dobré odpojit záporný pól baterie a po dokončení jej vyměnit. Je nepravděpodobné, že byste dostali šok, když je připojen, ale je to naprosto nemožné, pokud ten terminál prostě odpojíte.

Původně zveřejněno:3. srpna 2009

Nejčastější dotazy k zapalovací svíčce

Jaký je účel zapalovací svíčka?
Zapalovací svíčky jsou izolované svíčky, které se našroubují do hlavy válců spalovacího motoru, aby dodaly jiskru, která zapálí směs vzduchu a paliva ve spalovací komoře.
Jak funguje zapalovací svíčka?
Zapalovací svíčka je umístěna v horní části hlavy válců. Píst se nejprve pohybuje dolů po válci a nasává směs paliva a vzduchu. Píst se poté vrátí zpět k zapalovací svíčce a stlačí směs. V úplně poslední vteřině, když je píst ve svém maximálním dosahu nebo horní úvrati (TDC), zapalovací svíčka jiskří a zapálí směs. Píst je stlačen zpět dolů, aby se vytvořil výkon pro vozidlo, a poté je znovu zatlačen zpět nahoru, aby se vyčistil výfuk.
Jak často je třeba měnit zapalovací svíčky?
Zapalovací svíčky je obvykle nutné měnit každých 30 000 mil.
Kolik stojí zapalovací svíčka?
Samotné zapalovací svíčky (bez práce) stojí kolem pouhých 10 dolarů. Možnosti vyšší třídy mohou stát až 25 USD.
Kolik stojí výměna zapalovacích svíček?
Můžete očekávat, že zaplatíte náklady na zapalovací svíčku a asi 100 až 200 USD v mzdových nákladech. Celková částka se obvykle pohybuje mezi 200 a 300 USD.

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • Jak fungují automobilové zapalovací systémy
  • Jak fungují motory automobilů
  • Jak fungují dvoutaktní motory
  • Jak fungují dieselové motory
  • Jak fungují vznětové dvoudobé motory

>Zdroje

  • Automedia.com. "Základy zapalovacích svíček." (přístup 6. července 2008)http://www.automedia.com/Spark_Plugs/ccr20041201sp/1
  • CarBibles.com. "Bible paliva a motoru." (vstup 23. června 2008)http://www.carbibles.com/fuel_engine_bible.html
  • Craft Craft. "Výběr správné zapalovací svíčky pro váš vlastní motor." otevřeno 14. července 2008 http://www.carcraft.com/howto/116_0703_spark_plug_guide/index.html
  • CarTalk.com. "Drahý Tome a Rayi." 10. února 1996. (vstup 26. června 2008)http://www.cartalk.com/content/columns/Archive/1996/February/10.html
  • Fórum pro technologie dieselů. "Žhavící svíčky." (přístup 6. července 2008)http://www.dieselforum.org/meet-clean-diesel/what-is-clean-diesel/new-technologies/glow-plugs/
  • Ganesan, V. "Spalovací motory." McGraw-Hill Inc. 1994.
  • Jak vyměnit zapalovací svíčky. "Jak vyměnit zapalovací svíčky v 10 snadných krocích." (přístup 26. června 2008)http://howtochangesparkplugs.weebly.com/index.html
  • Zapalovací svíčky NGK. "Jak přečtu zapalovací svíčku?" (vstup 6. července 2008)http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/faq/faqread2.asp
  • Zapalovací svíčky NGK. "Technické informace - Přehled zapalovacích svíček." (přístup 6. července 2008)http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/techtips.asp?nav=31000&country=US
  • Old Burb Club. "Výklad vašich zapalovacích svíček." (vstup 25. června 2008)http://www.classictruckshop.com/clubs/earlyburbs/projects/spark/plugs.htm
  • Sparkplugs.com. "Zapalovací svíčka 411." (vstup 6. července 2008)http://www.sparkplugs.com/faqmain.asp