Jakie są najpopularniejsze typy świec zapłonowych?

Ze względu na wartość opałową wyróżnia się świece zapłonowe zimne i gorące; ze względu na materiał elektrody wyróżnia się stopy niklu, stopy srebra, stopy platyny itp.; jeśli chodzi o bardziej profesjonalne podejście, typy świec zapłonowych są zazwyczaj następujące:
1. Świeca zapłonowa typu quasi: Spódnica izolatora jest lekko cofnięta do powierzchni czołowej obudowy, a elektroda boczna znajduje się na zewnątrz powierzchni czołowej obudowy. Jest to najszerzej stosowany typ [5].
2. Świeca zapłonowa z wystającym rantem: spódnica izolatora jest dłuższa i wystaje poza czoło obudowy. Ma zalety dużej absorpcji ciepła i dobrych właściwości przeciwporostowych, a także może być bezpośrednio chłodzona przez powietrze wlotowe w celu obniżenia temperatury, więc nie jest łatwo spowodować gorący ogień, więc ma szeroki zakres adaptacji termicznej [5].
3. Świeca zapłonowa typu elektrodowego: Jej elektroda jest bardzo cienka, charakteryzuje się silnymi iskrami i dobrą zdolnością zapłonu. Może zapewnić szybki i niezawodny rozruch silnika nawet w surowych sezonach zimowych. Ma szeroki zakres temperatur i może spełniać różnorodne cele [5].
4. Świeca zapłonowa typu gniazdowego: Jej obudowa i gwint śruby mają kształt stożkowy, dzięki czemu może zapewnić dobre uszczelnienie bez uszczelki, zmniejszając w ten sposób rozmiar świecy zapłonowej, co jest korzystniejsze dla konstrukcji silnika [5].
5. Świeca zapłonowa typu biegunowego: Zwykle występują dwie lub więcej elektrod bocznych. Zaletą jest niezawodny zapłon i brak konieczności częstej regulacji szczeliny. Dlatego jest często stosowana w niektórych silnikach benzynowych, w których elektrodę można łatwo usunąć, a szczeliny świecy zapłonowej nie można często regulować [5].
6. Świeca zapłonowa powierzchniowa: czyli typ z szczeliną powierzchniową. Jest to najzimniejszy typ świecy zapłonowej. Szczelina między elektrodą środkową a powierzchnią czołową muszli jest koncentryczna [5].
7. Świece zapłonowe standardowe i wystające
Standardowa świeca zapłonowa to świeca zapłonowa z elektrodą jednostronną, której koniec osłony izolatora znajduje się nieco niżej niż gwintowana powierzchnia czołowa obudowy. Przyjmuje tradycyjną konstrukcję końca zapłonowego, najczęściej stosowaną w silnikach bocznozaworowych. Aby odróżnić ją od „typu wystającego”, który pojawił się później, tę konstrukcję nazywa się „typem standardowym” [6].
Wystające świece zapłonowe zostały pierwotnie zaprojektowane do silników z zaworami górnymi. Ich osłona izolatora wystaje z gwintowanej powierzchni końcowej obudowy i sięga do komory spalania. Absorbuje więcej ciepła w mieszance spalania i ma wyższą temperaturę roboczą przy prędkości spoczynkowej, aby uniknąć zanieczyszczeń; przy dużej prędkości, ze względu na górne położenie zaworu, wdychany przepływ powietrza jest kierowany na osłonę izolatora, chłodząc go, tak aby maksymalna temperatura nie wzrosła. Więcej, więc zakres termiczny jest większy. Wystające świece zapłonowe nie nadają się do silników z zaworami bocznymi ze względu na wiele zwojów w kanale dolotowym, a przepływ powietrza ma niewielki wpływ na chłodzenie osłony izolatora [6].
8. Świece zapłonowe jednobiegunowe i wielobiegunowe
Tradycyjna świeca zapłonowa z elektrodą jednostronną ma oczywistą wadę, mianowicie elektroda boczna zakrywa elektrodę środkową. Gdy między dwoma biegunami następuje wyładowanie wysokiego napięcia, mieszanka w szczelinie iskrowej pochłania ciepło iskry i zostaje aktywowana przez jonizację, tworząc „rdzeń ognisty”. Miejsce, w którym powstaje rdzeń ognisty, znajduje się zazwyczaj blisko elektrody bocznej, a ciepło zostanie w większym stopniu pochłonięte przez elektrodę boczną, czyli „efekt tłumienia płomienia” elektrody, co zmniejsza energię iskry i wydajność przeskoku [6].
Dlatego w latach dwudziestych XX wieku pojawiły się świece zapłonowe z trzema biegunami bocznymi. W porównaniu z biegunem jednostronnym, przerwa iskrowa bieguna wielostronnego składa się z przekrojów poprzecznych wielu elektrod bocznych (wyciętych w okrągłych otworach) i cylindrycznej powierzchni elektrody środkowej. Ta szczelina iskrowa obok siebie eliminuje problem elektrod bocznych zakrywających elektrodę środkową. Wadą jest to, że zwiększa „dostępność” iskry. Energia iskry jest większa i łatwiej wnika głęboko w cylinder, co pomaga poprawić warunki spalania mieszanki i zmniejszyć emisję spalin. Ponieważ bieguny wielostronne zapewniają wiele kanałów przeskoku iskry, wydłuża się okres eksploatacji i poprawia się niezawodność zapłonu. Należy tutaj podkreślić, że tylko jeden kanał może przeskoczyć w momencie wyładowania i niemożliwe jest, aby wiele biegunów bocznych przeskoczyło w tym samym czasie. Pokazuje to fotografia szybkoobrotowa procesu wyładowania [6].
Litery przyrostkowe (litery po wartości opałowej) D, J i Q w modelach świec zapłonowych do użytku domowego oznaczają odpowiednio bieguny dwustronne, trójstronne i czterostronne [6].
9. Świece zapłonowe ze stopu niklu i elektrody rdzeniowej miedzianej
Najbardziej podstawowymi wymaganiami dla elektrod sięgających do komory spalania są odporność na ablację (korozję elektryczną i chemiczną) oraz dobra przewodność cieplna. Wraz z rozwojem nauki o materiałach i technologii procesowej, materiały elektrodowe przeszły ewolucję żelaza, niklu, stopów na bazie niklu, materiałów kompozytowych niklowo-miedzianych i metali szlachetnych. Obecnie najczęściej stosowanymi stopami są stopy na bazie niklu. Ogólnie rzecz biorąc, czyste metale mają lepszą przewodność cieplną niż stopy, ale czyste metale (takie jak nikiel) są bardziej wrażliwe na korozję chemiczną gazów spalinowych i stałych osadów, które tworzą, niż stopy. Dlatego materiał elektrody wykorzystuje bazę niklową z dodanymi pierwiastkami, takimi jak chrom, mangan i krzem. Chrom poprawia odporność na korozję elektryczną, a mangan i krzem poprawiają odporność na korozję chemiczną, zwłaszcza odporność na korozję szkodliwych tlenków siarki [6].
10. Świece zapłonowe zwykłe i oporowe
Jako generator wyładowania iskrowego, świeca zapłonowa jest szerokopasmowym źródłem zakłóceń elektromagnetycznych. Aby stłumić silne zakłócenia pól radiowych spowodowane promieniowaniem elektromagnetycznym spowodowanym przeskokiem iskry, chronić komunikację radiową i zapobiegać awariom urządzeń elektronicznych montowanych w pojazdach, kraje na całym świecie przyspieszyły rozwój świec zapłonowych rezystancyjnych od lat 60. XX wieku. Nasz kraj wydał również szereg norm krajowych dotyczących obowiązkowej kompatybilności elektromagnetycznej, które nakładają ścisłe ograniczenia na charakterystykę zakłóceń radiowych urządzeń samochodowych napędzanych silnikami z zapłonem iskrowym. Dlatego też znacznie wzrosło zapotrzebowanie na świece zapłonowe rezystancyjne. Nie ma dużej różnicy w strukturze między świecą zapłonową typu rezystancyjnego a zwykłym typem. Po prostu uszczelniacz przewodnika w izolatorze został zmieniony na uszczelniacz rezystancyjny.