OFF-ROAD PL MAGAZYN 4x4 | CHALLENGE&INDEPENDENCE
Search
Logo OFF-ROAD.PL magazyn 4x4

Świece zapłonowe i żarowe

Iskrzą albo grzeją

Niezależnie od rodzaju silnika świece zawsze znajdują się na wyposażeniu pojazdu: w jednostkach z zapłonem iskrowym – zapłonowe, a w tych z zapłonem samoczynnym – żarowe. O ile w przypadku benzyniaków nikt nie kwestionuje znaczenia świec zapłonowych, tak świece żarowe w przypadku diesli nie zawsze są doceniane. Jednak gdy przychodzą pierwsze problemy, okazuje się, że banalna, ale przeciągana wymiana przeradza się w horror. Dlatego warto o świece dbać.

Świece zapłonowe – przeznaczenie

Świece zapłonowe służą do wywołania zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej w wyniku zaistnienia przeskoku łuku elektrycznego pomiędzy elektrodami świecy. Łuk powstaje w wyniku przyłożenia do nich wysokiego napięcia wytworzonego w układzie zapłonowym. Tak zapalona mieszanka wykonuje suw pracy i – o ile wszystko jest w porządku – silnik działa sprawnie. Jeżeli jednak występują problemy z odpowiednim momentem pojawienia się iskry lub z nią samą, silnik pracuje nieprawidłowo. Pomocne w zrozumieniu znaczenia świec jest również uzmysłowienie sobie, w jakich warunkach muszą one pracować. Świece zapewniają niezawodny zapłon niezależnie od temperatury i obciążenia silnika – od ich sprawności zależą przecież układy oczyszczania spalin, które są wyjątkowo wrażliwe na ich skład. Może się on poważnie zmienić nie tylko od złych proporcji, ale i niepełnego spalania lub wręcz wypadania zapłonów. Świece muszą być więc zawsze 100-procentowo sprawne.

Świece zapłonowe mają coraz bardziej złożoną budowę i egzotyczne materiały

Rodzaje

Zasadnicza konstrukcja świec zapłonowych nie zmieniała się od momentu ich wynalezienia, ale wraz z postępem technologii i inżynierii materiałowej pojawiły się zupełnie nowe rozwiązania szczegółów. Dotyczą one wytrzymalszych ceramik, lepszych uszczelnień, ograniczania zakłóceń radiowych i przede wszystkim nowych pomysłów na elektrody. Są w nich stosowane rzadkie materiały oraz nietypowe kształty. Postęp widać także w rozmiarach – ciasno zabudowane głowice nowoczesnych silników wielozaworowych z bezpośrednim wtryskiem wymusiły zmniejszenie średnic świec. Na szczęście postęp w dziedzinie świec zapłonowych przełożył się nie tylko na lepsze parametry pracy, ale także na zwiększenie trwałości oraz uniwersalności.

Wpływ na pracę świec ma pozostały osprzęt układu zapłonowego np. cewki

Dobór

Nie ma uniwersalnej świecy do każdego silnika, ale dzięki konkurencji wśród producentów mamy duży wybór przy zakupie. Przekłada się to na ceny, ale nie zawsze najtańsza świeca jest najlepszym wyborem. Jeśli zależy nam na dobrej pracy silnika, zwłaszcza wysilonego, lepiej nie oszczędzać, choćby dlatego, że tańsze świece mają ograniczoną żywotność w porównaniu do lepszych, a więc droższych modeli. Czynnik ten warto wziąć pod uwagę, zwłaszcza jeśli dostęp do świec jest utrudniony. Niezależnie od ceny świece są dobierane na podstawie rozmiarów umożliwiających instalację w silniku oraz – tajemniczo nazywanej – wartości cieplnej. Ogólnie rzecz biorąc, wartość cieplna odpowiada za gromadzenie i odprowadzenie ciepła przez świecę – są świece „zimne”, które łatwo przewodzą ciepło, słabo je gromadząc, i „gorące”, które bardziej izolują i łatwiej się nagrzewają. Parametr ten wpływa na zakres temperatur pracy świecy w danym silniku – od temperatury oczyszczania się w wyniku wypalania zanieczyszczeń do temperatury żarzenia, która oznacza problemy z przegrzewaniem się elektrody.

Diagnostyka świec jest prosta i może sporo powiedzieć o stanie silnika

Serwisowanie

Świece zapłonowe, ze względu na swą budowę, nie są elementami rozbieralnymi i w razie awarii lub zużycia są wymieniane na nowe. Osoby mające styczność ze starymi silnikami mogą dodać do czynności serwisowych czyszczenie oraz sprawdzenie i regulację odstępu elektrod. Współczesne silniki nie wymagają takich zabiegów, a ewentualna konieczność czyszczenia świec może jedynie zwiastować poważniejsze problemy z jednostką napędową. Zanim zaczniemy diagnozować cały silnik lepiej wykluczyć możliwość awarii świecy lub jej zły dobór. Do listy problemów związanych z zapłonem można jeszcze dopisać usterki całego układu zapłonowego, który składa się z wrażliwych elementów. Są to przede wszystkim przewody oraz cewki. W zależności od rodzaju układu mogą być mniej lub bardziej narażone na uszkodzenie lub kontakt z wilgocią. Ta ostatnia obficie występująca zwłaszcza w przypadku terenowej eksploatacji i może być przyczyną utraty iskry.
Sprawdzenie stanu świecy lub jej wymiana wymagają oczywiście dostępu oraz odpowiednich narzędzi. Bardzo często konieczne jest zdemontowanie różnych osłon, filtrów, przewodów lub cewek, które uniemożliwiają dojście do gniazd świec. Może się też okazać, że okolice gniazda są zabrudzone – przed odkręcaniem należy je oczyścić, by zapobiec zanieczyszczeniu gniazda, a w konsekwencji komory spalania. Przy odkręcaniu ważne jest też użycie właściwego klucza, który w przypadku głębokich gniazd musi być wyposażony w gumowy pierścień zapobiegający przypadkowemu wpadnięciu odkręconej świecy do gniazda. Odkręcanie łatwiej przeprowadzić, gdy silnik jest nagrzany, ale procedura wkręcania świecy wymaga większej uwagi. Przed montażem świec należy poszukać zalecanej procedury dokręcania – podany jest w niej moment zakręcania i ewentualny kąt dokręcania. Warto też pamiętać o zakazie stosowania smarów! Pierwsze zwoje gwintu należy czujnie „złapać” wyłącznie siłą ręki, dopiero po wkręceniu się do uszczelki można użyć przedłużki, przykładając moment lub obracając o kąt – ściśle według instrukcji.

Świece żarowe – przeznaczenie

Poprawne działanie silnika z zapłonem samoczynnym wymaga jedynie wysokiej temperatury do zapłonu paliwa wtryśniętego do komory spalania. W normalnych warunkach odpowiednio wysoką temperaturę zapewnia samo sprężanie zassanego powietrza w trakcie suwu sprężania. Jednak samo sprężanie nie zawsze wystarczy – w trakcie rozruchu zimnego silnika samozapłon wtryśniętego paliwa może być utrudniony lub wręcz niemożliwy z powodu zbyt niskiej temperatury sprężonego powietrza. W takich sytuacjach niezbędne jest użycie świec żarowych, które korzystając z prądu elektrycznego, dodatkowo ogrzeją powietrze. Silniki common rail z wysokim stopniem sprężania mogłyby obejść się bez pracy świec podczas rozruchu, ale jest ona niezbędna, aby obniżyć emisję szkodliwych składników spalin. W przypadku nowoczesnych silników Diesla, w których w tym celu obniżono jeszcze stopień sprężania, świece muszą być gotowe do znacznie częstszego użycia: podczas rozruchu, dogrzewania, wypalania spalin i w trakcie hamowania silnikiem. Oznacza to wręcz ciągłą pracę. Dodatkowo świece zostają obarczone innymi zadaniami – mogą monitorować temperaturę i ciśnienie w komorze spalania. Pomiary te są uwzględniane przez sterownik silnika do ustalenia optymalnych parametrów pracy układu wtrysku, doładowania i osprzętu oczyszczającego spaliny. Oznacza to, że wraz z rosnącym obciążeniem i komplikacją konstrukcji rosną niestety koszty samych świec i ich serwisowania.

Postęp w konstrukcji świec żarowych polega na podwyższeniu temperatur pracy, skróceniu nagrzewania oraz dodaniu innych funkcji

Serwisowanie

Świece nie wymagają szczególnej obsługi – o ile oczywiście są sprawne. Producent podaje też przewidywaną żywotność, więc lepiej nie przeciągać ich wymiany ponad deklarowany przebieg. Dobrze jest jednak robić rutynowy przegląd świec przy okazji większej diagnostyki silnika, kiedy dostęp do nich jest znacznie ułatwiony. Pomiary nie są trudne i nie wymagają wykręcania świec – potrzebne są jedynie odpowiednie mierniki: multimetr lub jeszcze lepiej amperomierz kleszczowy. Wśród mierzonych parametrów jest oporność wewnętrzna oraz pobierany podczas pracy prąd. Prostsze sposoby diagnozowania, znane ze starszych silników, nie muszą być miarodajne w przypadku nowoczesnych świec, a nawet mogą być dla nich niebezpieczne – dotyczy to zwłaszcza świec niskonapięciowych, które po bezpośrednim podłączeniu do akumulatora mogą ulec zniszczeniu. Także proste badanie przepływu prądu lampką kontrolną nie musi zdiagnozować wewnętrznego zwarcia. Więcej wiedzy o stanie świec dostarczy ich wykręcenie, ale taki proceder może okazać się początkiem dużych problemów.

Demontaż

Świece pracują w bardzo trudnych warunkach i są narażone na zapieczenie w wąskim i głębokim gnieździe. Nieumiejętne odkręcanie może spowodować pęknięcie i ukręcenie korpusu lub nawet uszkodzenie gwintu. W takim przypadku trzeba liczyć się z kosztowną naprawą polegającą na usunięciu resztek uszkodzonej świecy lub regeneracji gniazda. Lepiej temu zapobiegać i regularnie wymieniać świece – już pierwsze oznaki ich niesprawności odczuwalnie wpłyną na pracę silnika. Lekceważenie tych sygnałów może mieć poważniejsze konsekwencje niż tylko trudności z wymianą.

autor: Michał Pierewicz, zdjęcia: producenci

Artykuł archiwalny z numeru 4/2019

...a może to też Cię zainteresuje:

Jeep CJ-7

Perełka znaleziona w… stajni Zapał i sentyment do starych samochodów terenowych zaczął się od mechanikowania przy starym, poczciwym UAZ-ie. Konsekwencją

Czytaj dalej >>