Tennplugg

I gnisttenningsmotorer ( Otto-syklus ) er tennpluggen den elektriske enheten satt inn i hodet på hver av sylindrene designet for å generere en gnist som starter forbrenningen av den friske ladningen. I motorer med kompresjonstenning initieres forbrenningen i stedet av en kompresjon, og de såkalte glødepluggene har utelukkende til formål å varme opp drivstoffet i et forbrenningskammer (i eldre generasjons dieselmotorer, dvs. indirekte injeksjon) i motsetning til nye dieselmotorer med direkte injeksjon ( hvor de spiller en "sekundær" rolle takket være atomiseringen av drivstoffet, på grunn av høytrykkspumpene, som gjør det enkelt å antennes selv ved "lave" temperaturer) under kaldstart.

Historie

De første patentene angående et tenningssynkroniseringssystem dateres tilbake til 1898 i navnet til Nikola Tesla ( USA ), Richard Simms ( Storbritannia ) og Robert Bosch ( Tyskland ), men oppfinnelsen er også tilskrevet Karl Benz ( Tyskland ). Det tjener til å generere en gnist som starter forbrenningen av den friske ladningen.

Operasjon

En veldig presis spenning på tusenvis av volt generert av spolen påføres tennpluggen , spenningsforskjellen mellom de to elektrodene øker til den overstiger isolasjonsevnen til blandingen av luft og bensin, som begynner å ionisere som den dielektriske styrken avtar. En ionisert gass blir leder, og genererer en kort, men veldig intens utladning av elektroner (fra den sentrale elektroden til jordelektroden) med en mekanisme som ligner på lynet , denne gnisten induserer en lokal oppvarming av den friske ladningen opp til temperaturer fra 700 ved 1000 ° C (avhengig av lysets godhet).

den første delen av elektrisk utladning er definert kapasitiv ettersom den bestemmes av elektrisiteten akkumulert av spolen, mens den andre delen av elektrisk utladning er definert som induktiv da den genereres selv med svært lave spenninger (ca. 40 V), som ionisering mellom de to elektrodene favoriserer den elektriske utladningen, som skjer selv med svært lav energi, denne andre utladede delen er den som forårsaker radioforstyrrelser.

Stearinlys kan også brukes på andre felt, som ovner og ovner, hvor den brennbare blandingen kan trenge å antennes. I dette tilfellet kalles flammeutløsere "stearinlys" . [1] [2] [3]

Deler av lyset

Lyset kan skjematiseres i forskjellige deler. Fra toppen av bildet:

Terminal

Den øvre delen av tennpluggen har en terminal , som er koblet til pipetten (komponent av tenningssystemet ). Konstruksjonen av terminalen varierer i henhold til bruken av selve stearinlyset og generelt har hvert stearinlys terminalen utstyrt med en adapter som kan skrus av, slik at terminalen kan tilpasses forskjellige typer pipetter.

Denne terminalen er en del av den ene enden av metallkjernen til tennpluggen, der den sentrale elektroden er plassert i den andre enden.

Keramisk kropp

Den løper langs hele lengden av lyset, denne kroppen er klassifisert i forskjellige deler:

Metallkropp

Den utgjør den delen av tennpluggen som tillater skruing av motorhodet og tilkobling av en elektrode til jord, for å kunne generere gnisten og støtte den keramiske kroppen som inneholder den andre elektroden.

Hexagon

Den utgjør den delen som garanterer bruken av skiftenøkkelen for å skru tennpluggen og tillate den å strammes, de vanligste størrelsene er 21, 18 og 16.

Tråd

Det er den delen av metallkroppen som er skrudd inne i hodet , denne kan være sylindrisk eller konisk og av forskjellig lengde og gjengestigning. [4]

Pakning

Det er et deformerbart element, plassert mellom metalllegemet og gjengen, som hindrer gassene i å lekke ut fra forbrenningskammeret, og dermed forhindrer trykktap.

Elektroder

Det er to:

Avstand til elektrodene

Avstanden mellom elektrodene må justeres i henhold til motorprodusentens anvisninger. Denne verdien må være ganske presis, siden modifisering av den også kan føre til svært forskjellig oppførsel, av denne grunn er det nødvendig å bruke en tykkelsesmåler og kontrollere at avstanden til elektrodene er den som er foreskrevet av motorprodusenten (tykkelsesmålerbladet må gli med en liten friksjon).

Spalteforhold (elektrodeavstand):

Motorprodusenten gir en rekke gapdimensjoner, innenfor hvilke tennpluggen er i stand til å fungere ordentlig, de viktigste dataene for bestemmelse av denne parameteren er utladningsenergien og spenningen til tenningssystemet, jo større blir spenningen. og jo større avstand mellom elektrodene, og derfor en lengre gnist og et større varmeoverføringsområde, mens jo større energi vil føre til en mer "robust" gnist, i stand til å overføre mer energi til blandingen som skal antennes. På denne måten vil det være mulig å fremskynde forbrenningen siden det på denne måten vil være en større mengde blanding som antennes ved tenningsøyeblikket. Den raskere forbrenningen vil tillate å redusere tenningsfremgangen, og unngå et mottrykk mens stempelet er fortsatt i oppstigningsfasen, og derfor for å forbedre den termiske effektiviteten, skjer denne gevinsten kun med støkiometriske eller magre forgassere, mens den trekker seg raskt og konsekvent sammen med drivstoffrike forgassere [5] .
Vanligvis installerer mekanikere nye tennplugger med avstanden (gapet) på minimumsverdien, slik at de med slitasje og dannelse av avleiringer ikke umiddelbart mister funksjonen, men i begynnelsen forbedrer de den litt, for å tillate intervaller mellom lengre vedlikeholdsinngrep, selv om hovedprodusentene leverer tennplugger som allerede er forberedt med en optimal elektrodeavstand for motoren de skal installeres på.

Elektrodeprominens

Den sentrale elektroden sammen med den keramiske isolatoren kan være svært fremtredende (utstikkende) eller forbli helt inne i metalllegemets gjenger, i det første tilfellet kan elektroden kjøles av friske gasser under visse driftsforhold (full akselerasjon) hvis disse gassene går å støte med tennpluggen (krever spesiell væskedynamikk), en tilstand som også kan kreve en off-center posisjon av tennpluggen eller noen andre eller fremhevede spesifikasjoner for sylinderhodet (ventilvinkler), dette tillater bruk av varmere gnist plugger som forbedrer funksjonen ved kald motor og på tomgang, uten at de overopphetes ved overbelastning eller full motorbelastning, noe som sikrer bredere optimal motordrift.

Tennpluggene med elektroden fullstendig skjult av metallkroppen brukes når en meget bred optimal drift av motoren ikke er nødvendig og en gnistutladning må garanteres med relativt lave spenninger eller med lite energi, faktisk virkningen av friske gasser på tennpluggen utover å redusere temperaturen på den samme ved full belastning innebærer også en vanskeligere ionisering av mellomrommet mellom elektrodene og påfølgende utladning mellom dem; dessuten tillater en elektrode som forblir innenfor grensene til metallkroppen å redusere de totale dimensjonene til tennpluggen inne i forbrenningskammeret, og gir større frihet til motordesigneren.

Senterelektrodemateriale

Materialet til elektrodene er veldig viktig, fordi det bestemmer egenskapene til tennpluggen, faktisk jo høyere temperatur den kan utsettes for, jo mindre er diameteren på elektroden, og derfor større er det elektriske feltet som utløser gnist (den tillater større avstand mellom elektrodene) En slik tennplugg vil også raskt kunne nå temperatur, gi en mer konstant gnist og kan også være egnet for sportsbruk, og motstå de høye temperaturene som generelt genereres i disse motorene. Den høyere temperaturen vil lettere brenne de karbonholdige avsetningene ved forbrenningen, og holde tennpluggen renere, uten tap av elektrisitet mot massen, langs selve avsetningene.

Mest brukte legeringer:

Noen tennplugger har ikke hele elektroden i et enkelt materiale, men er belagt, for å redusere kostnadene for tennpluggen, men som en ulempe blir elektroden følsom for riper og av denne grunn anbefales det ikke å rengjøre tennpluggene. tennplugg med metallbørster eller lignende, dessuten er det å foretrekke å bruke en trådtykkelsesmåler i stedet for en tradisjonell kniv, igjen for å unngå riper som fjerner overføringen og som følgelig fremskynder slitasjen på elektroden. Lyd film Motorsykkelvedlikehold: tennplugger , på YouTube . Hentet 2016-04-20 .

Senterelektrodediameter

Den sentrale elektroden kan lages med forskjellige diametre avhengig av type lys

Forskningen i bruk av mindre diametre er en konsekvens av effekten av spredningskraften til spissene , som gjør det mulig å generere en gnist selv med lavere spenninger, samt tillater en større og raskere vekst av flammefronten.

Former på jordelektroden

Jordelektroden kan være av forskjellige typer:

  • Standard består den av en relativt tykk flik som gjør det enkelt å justere elektrodegapet
  • V , er veldig lik standarden, men har en V-formet ende
  • Tynn , brukt på noen racing tennplugger, hvor elektroden består av en enkel rett og tynn stang, dette tillater mindre påvirkning på forplantningen av flammefronten.
  • Periferutstyr , brukt på noen racing-tennplugger, er elektroden plassert rundt den sentrale elektroden og skaper en felteffektgnist, men for å utnytte denne tennpluggen best mulig, kreves en høy utladningsenergi

Variasjoner på grunnmodellen

Gjennom årene har design- og konstruksjonsendringene på tennplugger vært rettet mot å oppnå bedre tenning eller lengre levetid (eller begge deler):

  • Multielektrode , bruk av to, tre eller fire jordelektroder med lik avstand fra hverandre og plassert rundt en senterelektrode
  • Halvoverflateutladningstennplugg , den elektriske gnisten som genereres mellom de to elektrodene flyter på overflaten av det keramiske belegget til den sentrale elektroden, og garanterer større rengjøring av den samme.
  • Radiofrekvensmotstand eller resistiv elektrode eller tennpluggskjerm , en elektrisk motstand eller induktiv motstand brukes som absorberer/reduserer elektromagnetiske forstyrrelser, som er årsaken til radiofrekvensforstyrrelser, nærmere bestemt den sentrale elektroden er utstyrt med en motstand koblet i serie, (se ovenfor) . Produsentene (NGK) bekrefter at i begge tilfeller er tilstedeværelsen av motstanden praktisk talt irrelevant med hensyn til lysbueeffekten, og hjelper i stedet til å dempe svingningene til den oscillerende kretsen som består av tenningsspolen og kapasiteten til kretsen

Termisk grad

Tennpluggens termiske karakter avhenger hovedsakelig av kvaliteten, kvantiteten og konformasjonen til isolasjonsmaterialet, vanligvis porselen, som dekker den sentrale elektroden.

I henhold til sin termiske grad sies en tennplugg å være "varm" hvis den har lav evne til å spre varme, og er egnet for motorer med lav effekt. På den annen side sies den å være "kald" hvis den har god evne til å spre varme og egner seg for motorer med høy effekt.

Riktig varmeavledningskapasitet er svært viktig fordi med en tennplugg som er for varm (et lavt tall på NGK-skalaen) vil den resulterende overopphetingen føre til redusert ytelse, opp til beslag eller selvantennelsesfenomener som kan skade himmelen av stempelet. Det har også en tendens til å ha en markert dieseleffekt .

Konverteringstabell for
Bosch vekter [6] [7]
Verdier 1924 NGK-verdier Verdier 1970
150 4 8
175 5 7
200 5 6
225 6 5
240 7 4
260 8 3
275 9/10 3
1001 101

Motsatt vil tennplugger med temperaturer som er for lave (et høyt tall på NGK-skalaen) resultere i en vanskeligere start med en kald motor og dannelse av karbonavleiringer på den keramiske isolatoren, som er i stand til å kortslutte energien som leveres av tenningskretsen til jord, forhindrer gnisten.

Den termiske graden av en tennplugg påvirker også driftstemperaturen, som hvis den er lavere enn 450 grader Celsius, vil ikke tillate riktig forbrenning og rengjøring av elektrodene.

Den termiske graden kan identifiseres ved den numeriske verdien av koden vist på tennpluggen. Produsenter for å definere spredningskapasiteten bruker forskjellige skalaer som vanligvis, når verdien øker, indikerer den større spredningskraften til tennpluggen: derfor, for eksempel på NGK-skalaen, indikerer en lav verdi en "varm" tennplugg, mens en høy verdi indikerer et "kaldt" stearinlys.

Den første tekniske indikasjonen for å identifisere den termiske graden av lysene var "Bosch Scale", utviklet av Robert Bosch i 1924 , som har preget produksjonen til det tyske selskapet siden det året.

1924 "Bosch Scale" ble dannet ved å telle antall sekunder som kreves for å nå den maksimale tolerable termiske karakteren for de forskjellige typene tennplugger produsert.
I 1970 ble den primitive skalaen omgjort til en enklere nummerering, men i dette tilfellet har den en omvendt proporsjonal verdi.

Dimensjoner

Stearinlys er ikke alle like, de kan variere i:

  • Diameter : i de mest presterende firetaktsventilene og med svært brede tallerkenventiler brukes tennplugger med liten diameter, mens det under nesten alle andre forhold brukes tennplugger med stor diameter, åpenbart i tillegg til å variere gjengene, målene på sekskanten som brukes er også varierte for skruing. [4]
  • Gjengelengde : tennplugger har ulike mål for lengden på gjengen, generelt brukes lange gjenger på større kjøretøy, mens det brukes til mindre utstyr som motorsager eller enklere mopeder som Piaggio Ciao tennplugger med kort gjenger. [4]
  • Setetype : Tennpluggsetet kan være sylindrisk eller konisk. [4]
  • Keramisk kroppslengde : i noen modeller er lengden på keramisk kropp kortere enn normalt, dette formatet kalles kompakt og brukes på lite utstyr som gressklippere, motorsager, etc.

Varighet

Tennpluggene har en svært heterogen varighet avhengig av kjøretøyet og dets bruk, samt for type tennplugg, i tilfelle av standard tennplugger for biler varierer varigheten fra 15 ~ 20 000 km for eldre modeller til 40 ~ 60 000 km for moderne modeller. [8]

Leser lyset

Ved å se på tennpluggen etter en viss brukstid er det mulig å forstå hvordan motoren fungerer og om den installerte tennpluggen er den riktige eller ikke: [9] [10] [11]

Bilde Beskrivelse Mulige årsaker og rettsmidler
Hasselnøtt farget lys Motoren går perfekt, ingen korrigering er nødvendig
Korrodert og smeltet lys Detonasjon, sjekk både drivstoffet og tennpluggen, at de passer til motoren
Overopphetet stearinlys Sjekk karbureringen (lavt bensininnhold), tennpluggens termiske karakter
smeltet senterelektrode Termisk overbelastning, kontroller tennpluggens termiske grad og gnistfremføringen
smeltede elektroder Termisk overbelastning, sjekk fremdrift av tenningen
Vannskadet stearinlys Vanninfiltrasjon i brennkammeret
Stearinlys dekket med svart sot og i noen tilfeller er det fuktig Fersk blanding for rik på drivstoff eller tennplugg for kald, sjekk tennpluggens termiske grad, forgassing, sjekk riktig bruk av starteren
Oljeavleiring på tennpluggen For totaktsmotorer må olje-bensinblandingsforholdet
justeres . For firetaktsmotorer er det nødvendig å kontrollere tetningen til oljeskraperen, oljenivået og oljepumpen
Termisk sjokk av tennpluggen sjekk tennpluggtypen, den termiske karakteren, kvaliteten og korrekt installasjon
Lyset er glasert Sjekk tennpluggkvaliteten, termisk kvalitet og motorinnstillinger
Senterelektrode slitt i kantene, mens sideelektroden er overopphetet og skjellete Fortenning av drivstoff, sjekk den termiske karakteren til tennpluggen og drivstoffet
Korrodert elektrode Sjekk drivstoff- og tenningstidspunkt
Innskudd på stearinlyset Firetaktsmotorer: Kontroller klaringen mellom stempel og sylinder og de ulike tetningene for å inneholde motoroljen
Totaktsmotor: redusert tetning av oljetetningene, med oljeinfiltrasjon fra girkassen
Sjekk også kvaliteten på bensinen
Mekanisk skadet tennplugg Sjekk motoren for skader, stempelet treffer tennpluggen

Merknader

  1. ^ generell informasjon om tennpluggen
  2. ^ Generell informasjon om tennpluggen , på angolodikratos.altervista.org . Hentet 5. februar 2020 (arkivert fra originalen 16. april 2014) .
  3. ^ Sportsbike Performance Handbook
  4. ^ a b c d Klassifisering av tennplugger etter diameter og elektroder , på motociclismo.it , oktober 2009. Hentet 12. august 2013 .
  5. ^ Virkning av tennplugggap på flammekjernens utbredelse og motorytelse
  6. ^ Konverteringstabell for stearinlys termisk karakter
  7. ^ [1] Gammel og ny termisk skala
  8. ^ Stearinlys: når skal de byttes?
  9. ^ Leser stearinlyset
  10. ^ NGK: Skade å finne
  11. ^ BERU: Spark Plug Diagnosis Guide , på beru.com . Hentet 5. juni 2011 (arkivert fra originalen 29. juni 2011) .

Bibliografi

  • Facchinelli FL " Vi utvikler 2-takts - teori og praksis for utvikling av totaktsmotorer", "Motor Books Tech" forlag

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker