Какво представлява топлинното число на запалителни свещи?

Какво представляват запалителните свещи?

Запалителните свещи играят важна роля за двигателя на мотоциклета ни. Запалителната свещ е важен конструктивен елемент от запалителната система на двигателите с вътрешно горене. Нейното предназначение е да осигури непостредствено запалване на топлинно-въздушната смес в бензиновите двигатели с вътрешно горене.

Запалването на сместа се осъществява при прехвърчане на искра между електродите на свещта. Запалителните системи се използват при всички видове системи на запалване – електронни, безконтактни,  контактни.

Запалителните свещи намират своето приложение при двигатели, които работят по така наречение цикъл на Ото, които също при своята работа използват леки деривати на нефта – например бензин, газ, спирт или всички лесноизпаряеми /летливи горива. 

Свещите се монтират в надбуталното пространство (наречено още горивна камера) в двигателната глава. С нейна помощ се случва електроискрово възпламеняване на горивната смес в цилиндъра на двигателя.

Запалителните свещи са съставени  от централен електрод, контактна пръчка, които се намират в порцеланов изолатор с метален корпус. Централният им електрод е  електрически свързан с общия проводник ( тоест „масата“ на двигателя). Централният електрод на свещите е затворен херметически вътре в изолатора, който пък е свързан херметически с корпуса на свещта.

Корпусът има в долната си част резба, посредством която се завива в специален отвор в цилиндровата глава. Електродът за „маса“  е оформен конструктивно и представлява продължение на корпуса на свещта. При някои модели запалителни свещи електродите биват два или четири на брой.

Начин на работа на запалителните свещи

Контактната пръчка на свещта осигурява съединяването на запалителната свещ с елементите на запалителната система като индивидуална бобина за запалване или високоволтов проводник. Това съединяване може да бъде от фланцев тип SAE или резбов М4. Най-разпространеният тип са съединенията SAE. При тях централният електрод играе ролята на катод.

Различните запалителни свещи имат различни условия на работа през летния и зимния сезон. Всеки мотоциклет разполага с два комплекта – топли за зимата и студени за лятото в зависимост от величината топлинно число.  Оттук следва, че през лятото е добре да караме с по-високо топлинно число, а през зимата с по-ниско.

Топлите запалителни свещи са предназначени за мотоциклети, които често стоят в задръствания. Студените запалителни свещи пък са подходящи за каране при висока скорост или изминаване на дълги разстояния.

Благодарение на запалителните свещи се осигурява лесно запалване на двигателя. От тях зависи как той ще работи на празен ход, също така максималната скорост на мотоциклета и неговото ускорение, както и какъв ще е неговият разход. Това е и причината да не се препоръчва да се сменя вида на запалителните свещи, който оригиналният производител е препоръчал за мотоциклета.Типът на запалителните свещи се характеризира с дадено работно топлинно число.

Как се избират запалителни свещи?

Изборът на запалителни свещи зависи от размера на двигателя. С увеличаването на размера на двигателя, успоредно с това намалява и топлината на свещта. Дадена запалителна свещ може да е студена за един двигател и топла за друг.

Какво представлява топлинното число?

Топлинното число (наречено на английски: heat range) представлява параметър на свещта. То се използва за означаване на степента на устойчивост на запалителните свещи към топлинното натоварване на двигателя в зависимост от различнитге условия на експлоатация.

За даден мотоциклетен двигател се избират такива запалителни свещи, които да достигнат температурата, при която се самопочистват, при всякакви атмосферни условия и при всякакви режими на работа.

Студени свещи

Студените запалителни свещи са с ниско топлинно число. Колкото по-ниско е топлинното число на една запалителна свещ, толкова по-високо е съпротивлението ѝ на топлинно запалване и толкова по-малко устойчива е тя на замърсяване (наречено още зацапване). Студените свещи по правило се използват при по-високо боротни двигатели, при които има по-голяма степен на сгъстяване.

Горещи свещи

Горещите запалителни свещи обикновено се използват при по-ниско оборотни двигатели, при които степента на сгъстяване е по-ниска. Колкото по-високо е топлинното число на свещта, толкова по-ниско е съпротивлението й на топлинно запалване. Също така при горещите свещи устойчивостта на запалване “зацапване“ е по-голяма.

То се избира според вида на двигателя и неговия режим  на работа и се явява показател за топлинните еквиваленти. Тези еквиваленти показват измерването на средната температура на електродите в изолатора, което съответства на натоварването на двигателя. От топлинното число на запалителните свещи зависи и температурата, при която свещите се самопочистват.

Работната температура на запалителните свещи трябва да бъде в интервала от 400 до 859 градуса по Целзий. Температура над 400 градуса е необходима също за самопочистването на автомобилните запалителни свещи.

Ако температурата е по-висока,  електродите са подложени допълнително на действието на химически агресивни съединения и впоследствие се разрушават. Можем да избегнем това, ако  използваме подходящо за двигателя гориво и следим за външния вид на тези елементи.

При скалата на топлинното число има вариации при различните производители спрямо някакви усреднени условия на експлоатация на двигателя.  При някои производители топлинните числа се увеличават от студени към топли, а при други пък числата се увеличават от топли към студени. При някои марки пък въобще няма топлинно число.

Терминът искров промеждутък се използва за назоваване на разстоянието между централния и страничните електроди на една запалителна свещ. Той трябва да е оптимален за вида на запалителната свещ и да съответства на дадения вид двигател. Размерът на искровия промеждутък зависи от формата и размера на централния електрод, от плътността на горивно-въздушната смес, както и от структурата на страничния електрод.

Колкото по-голям е размерът на искровия промеждутък, толкова по-голяма е искрата и по-добра е възпламеняемостта на горивно-въздушната смес.

Една от най-известните марки запалителни свещи са NGK. Те се характеризират с високо ниво на представяне, дълъг експлотационен живот и те предоставят отлична възможност за запалване. Свещите на марката са проектирани така, че да отговарят на най-строгите стандарти в индустрията.

Технически характеристики на запалителните свещи

Техническите характеристики на автмобилните свещи включват  диаметъра на резбата, дължината на резбата, искровият промеждутък и топлинното число. Те са описани в типови обозначения с буквено-цифрови кодове, които са изписани върху продукта и опаковката му. Запалителните свещи са с различна продължителност на живота. Средно е от  30 000 до 100 000 км. пробег.

Диаметърът на свещите обикновено е 14 мм. В зависимост от дължината на резбата, се делят на къси – 12 мм, средни – 19-10 мм и дълги – 25 мм или повече. Колкото по-голяма е мощността на един  двигател, толкова по-голяма е дължината на резбата. Искровият промеждутък между електродите на различните видове запалителна свещ е между 0,5 и 2 мм.

Няма общоприет международен стандарт за обозначаването на топлинното число, затова и обозначенията  варират според различните производители. За щастие има таблици за тяхно сравнение.