Ég
a gyertya ég? No de miért?
írta: AndrásM
A belsőégésű motoroknak két fő változatát ismerjük: a szikragyújtásos és a öngyulladásos motorok. Az előbbinél a gyújtógyertyára van szükség az égés beindításához, az utóbbinál az összenyomott és felmelegedett levegő valamint bespriccelt üzemanyag (gázolaj) keveréke magától meggyullad.
A korai időkben Nikola Tesla, Richard Simms, Robert Bosch és Karl Benz is szabadalmaztatott egy-egy találmányt a gyújtógyertyákkal kapcsolatban. A Bosch-féle magasfeszültségű mágneses indukcióval működő gyertyát valójában egy Gottlob Honold nevű mérnök találta fel, Bosch csak megvette tőle a találmányt, majd a saját nevén jegyeztette be. Tulajdonképpen a modern gyújtógyertya innét származtatható.
Az öngyulladásos (diesel) motoroknak is van gyertyájuk, de a feladata csak a hidegindítás javítása. Ezeket izzógyertyáknak hívjuk.
A nagyfeszültségű gyújtógyertya feltalálása tette lehetővé a belsőégésű (benzin)motorok gyors fejlődését.
Speciális gyújtógyertyákat máshol is találhatunk, mint például a tűzhelyek elektromos gyújtói :-) .
Ezen a képen egy tipikus gyújtógyertya látható.
A benzinmotorok működéséhez hengerenként általában egy gyújtógyertyára van szükség. (Egyes olasz motoroknál próbálnak kettőt beszerelni ld. TwinSpark.)
A bal oldali ábrán egy modern gyújtógyertya szerkezetét láthatjuk. A gyújtótranszformátor magasfeszültségét a csatlakozóra vezetjük, onnét az ellenálláson és a középelektródon keresztül a gyertyahézaghoz kerül, itt szikra formájában átüt a test elektródára. A közép elektród és a test elektród az égéstérben van. A megfelelő pillanatban megjelenő szikra az égéstérben lévő benzin-levegő keveréket meggyújtja.
Ahogy már az előbb szó is volt róla a gyertya alsó része az égéstérben van. Rendkívüli fizikai hatások érik, amiket hosszútávon el kell viseljen. A gyártók nagyjából két féle gyertyát gyártanak; a magas és az alacsony hőértékűt. Az alapvető különbség a két tipus között a kerámia szigetelő formájában rejlik. A kerámia szigetelő formája meghatározza a gyertya hőelvezető képességét, ezáltal a hűtését állítja be.
A jobb oldali képen megfigyelhető, hogy a magas hőértékű gyertyának a hő elvezetése rosszabb, míg az alacsony hőértékűnek jobb. Felmerül a kérdés: miért van szükség a gyertya hőmérsékletének ilyettén beállítására.
A gyertyáknak lehetőleg egy bizonyos hőmérsékleten kell működniük, azért, hogy az un. öntisztító folyamat meginduljon. Az égéstérben szennyeződések akarnak a gyertyákra rakódni, és ezen szennyeződéseknek nem szabad felgyülemelniük, mert a gyertya működésében zavarokat okozhatnak. Mindenki hallott már olyan mondatot, hogy "a motor beköpte a gyertyát", ez az amit a helyes hőértékkel (többek között) el lehet kerülni.
A baloldali képen a mai modern gyertyák két tipikus változatát láthatjuk. Az egy test elektródásat és a több test elektródásat. Napjainkban természetes elvárás, hogy egy garnitúra gyertya ne 5-10 ezer kilométert szolgáljon, hanem mondjuk 50-60 ezret. Ennek érdekében a szikraközök újszerű kialakításán dolgoznak a fejlesztők. A korrekt gyújtáshoz a gyertyahézagnak pontosan beállítottnak kell lennie, ám minden egyes szikra egy mikroszkopikus részt leéget az elektródákról. Egy idő után ez azt eredményezi, hogy a szikraköz megnövekszik és evvel a szikraképződés bizonytalanná válik. Ez ellen avval lehet védekezni, hogy különleges fémeket illetve ezekkel bevontait használják.
A több testelektródás gyertyánál sem alakul ki több szikra egyszerre. (Már olyat is hallottam, hogy szikragömb alakul ki, ez mese.) A középelektród és a négy (esetenként kettő vagy három) testelektród között csak egy legrövidebb távolság van. Ezen a távolságon fog a szikra kialakulni. Viszont az elektródák szikránkénti "távolodása" a negyedére csökken, tehát az élettartam jelentősen javul.
Ezek után foglalkozzunk a gyakorlati élettel. A kocsiját megbecsülő, rendszeresen karbantartó autós a gyertyákon keresztül információkat kaphat a motor állapotáról azáltal, hogy a gyertyákat időnként (vagy, ha gyanú merül fel vagy hiba történik) kiszereli a hengerfejből és megnézi azokat, milyen állapotban is vannak.
