Wymagania stawiane świecom żarowym

Świece żarowe działają zasadniczo jak grzałka nurnikowa: Energia elektryczna dopływa do spirali żarowej. która mocno nagrzewa się (do 1000 °C).

Warunki pracy w silniku wysokoprężnym

W przeciwieństwie do silnika benzynowego silnik wysokoprężny 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 (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.

Zasada pracy świec żarowych

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.

Świece żarowe - spojrzenie w przyszłość

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.

A oto wymagania stawiane nowoczesnym świecom żarowym:

  • Ponieważ świeca żarowa narażona jest na spalanie paliwa, musi wytrzymać wyższe temperatury, ciśnienie, drgania i działanie chemikaliów powodujących korozję.
  • Świeca żarowa musi szybko osiągnąć temperaturę pracy i wykazać się długim okresem użytkowania.
  • Świece żarowe wymagają sterowania ręcznego lub przy pomocy sterownika do regulacji wytworzonego napięcia przez określony czas. Często system uzupełniony jest przez lampkę kontrolną, która sygnalizuje żarzenie.
  • W trosce o środowisko - zmniejszenie biało/niebieskiego dymu. Dzięki dogrzewaniu paliwo zostanie całkowicie spalone i wytwarzanie dymu zmniejszone o około 49 procent.
  • Unikanie stuków podczas rozruchu zimnego silnika: Paliwo spala się równomierniej i w większym stopniu; uwalnia się wtedy więcej energii i temperatura w komorze spalania szybciej wzrasta.

Omawiane tematy

Technologie świec żarowych: W świecach żarowych rozróżnia się zasadniczo świece żarowe z metalowym prętem grzewczym i świece ceramiczne. Obydwie technologie charakteryzują się specjalnymi właściwościami temperaturowymi.

Czynniki wpływające na projektowany produkt: Zastosowanie nowych technologii i uwarunkowania legislacyjne wpływają bezpośrednio na opracowanie nowych produktów.