Zasada pracy silnika wysokoprężnego
Silnik wysokoprężny w przeciwieństwie do silnika benzynowego jest silnikiem z samoczynnym zapłonem. Zassane powietrze podgrzewane jest w cylindrach wskutek sprężania do temperatury około 700-900 °C, co powoduje samoczynny zapłon wtryśniętego paliwa. Silnik wysokoprężny wymaga zatem wyższego sprężenia (stopień sprężania 20-24:1) i odpowiednio stabilniejszej konstrukcji niż silnik benzynowy. W celu osiągnięcia wymaganej temperatury także w niekorzystnych warunkach pracy, jak rozruch zimnego silnika lub mróz, należy doprowadzić dodatkowe ciepło do komory spalania.
Znaczenie świecy żarowej w silniku wysokoprężnym
Świece żarowe działają zasadniczo jak grzałka nurnikowa: Energia elektryczna dopływa do spirali żarowej, która mocno nagrzewa się (do 1000 °C).
Ta prosta zasada powoduje jednak w praktyce pewne trudności związane z okresem użytkowania, zabezpieczeniem przed przegrzaniem i poborem prądu. W latach 60-tych rozruch trwał nawet do 30 sekund. W latach 80-tych czas rozruchu zmniejszył się do 3-5 sekund. Po wprowadzeniu silników TDI w temperaturach zewnętrznych powyżej 0 °C różnice w porównaniu z silnikiem benzynowym były praktycznie niezauważalne. Jedynie w temperaturach poniżej 0 °C wymagane jest nadal podgrzewanie.
Przyszły rozwój silników i świec żarowych
Rozwój nie jest jednak w żadnym wypadku zakończony. Wymagane są świece zdolne do dogrzewania. Świece żarowe powinny podgrzewać nie tylko w fazie rozruchu, lecz również do 3 minut w fazie rozgrzewania silnika w zależności od temperatury. W ten sposób można od początku zapewnić wysoką kulturę pracy i niską emisję. To wymusza zwiększone wymagania dla okresu użytkowania świec żarowych.
Ponadto, w przyszłości stosowane będą silniki wysokoprężne o niskim stopniu sprężania, które wskutek silnego doładowania osiągają wysoką moc przy jednocześnie niskich emisjach. Koncepcje tego rodzaju mają złe właściwości rozruchu wynikające z konstrukcji. Świece żarowe ceramiczne przeznaczone do pracy w wysokich temperaturach posiadają pewne zalety, gdyż rozgrzewają się do znacznie wyższych temperatur niż świece z prętem metalowym i dodatkowo charakteryzują się dłuższym okresem użytkowania.
Dzięki postępowi w technologii świec żarowych w przyszłości trudno będzie stwierdzić różnice we właściwościach rozruchu silnika wysokoprężnego i benzynowego.
