Świece i przewody zapłonowe do silników zasilanych LPG

Świece i przewody zapłonowe do silników zasilanych LPG

Przed nadejściem okresu jesienno-zimowego, kiedy w powietrzu (szczególnie rano) znajduje się dużo więcej wilgoci, użytkownicy samochodów z silnikami o zapłonie iskrowym (benzynowych) powinni zainteresować się układami zapłonowymi. Nawet minimalne uszkodzenia izolacji przewodów wysokiego napięcia, czy niedomagania świec zapłonowych, nie dające żadnych objawów w okresie letnim mogą sprawić wiele kłopotów wraz z nadejściem pierwszych jesiennych dni.

Objawy niedomagania układu zapłonowego mogą być także odczuwalne w silnikach zasilanych LPG ponieważ w ich układach zapłonowych generowane są nieco wyższe napięcia. Z tego właśnie powodu silnik prawidłowo pracujący przy zasilaniu benzyną po przełączeniu na gaz może wykazywać niedomagania działania układu zapłonowego w postaci nieregularnej pracy, zwłaszcza przy bardziej gwałtownych zmianach obciążenia.

Aby uniknąć tego rodzaju niespodzianek najlepiej odpowiednio wcześniej wymienić przewody wysokiego napięcia i świece, jeśli oczywiście ich przebieg, zgodnie z wytycznymi producenta danego silnika, tego wymaga.

Dlaczego zapłon gazu jest trudniejszy

Wyższe napięcie konieczne do przebicia przerwy (wywołania przeskoku iskry) pomiędzy elektrodami świec zapłonowych, w silnikach zasilanych LPG jest wynikiem wyższego oporu elektrycznego jaki stawia mieszanka gazowo-powietrzna (w stosunku do mieszanki benzynowo-powietrznej). Trudno określić precyzyjnie o ile wzrasta napięcie zapłonu w silnikach zasilanych autogazem, ponieważ zależy to od bardzo wielu czynników (temperatura, ciśnienie, skład mieszanki, odstęp pomiędzy elektrodami, ich kształt, stan powierzchni i materiał z jakiego są wykonane). Z pewnością są to napięcia wyższe niż przy zasilaniu benzyną o około 2KV, i mogą przyczyniać się do szybszego zużycia poszczególnych elementów układu zapłonowego.

ŚwieceDo tego należy dodać warunki panujące w komorach spalania silników zasilanych gazem, który spala się nieco wolniej niż benzyna. W związku z tym elementy świec zapłonowych wystające do komór spalania – elektrody (środkowa i boczna) oraz stożek izolatora są wystawione na działanie wysokich temperatur przez dłuższy czas. Powoduje to większe obciążenia cieplne jakim muszą sprostać świece stosowane w silnikach zasilanych LPG.

Dodatkowo wyższa wartość napięcia jest przyczyną zwiększonego zużycia elektroerozyjnego elektrod świec zapłonowych. Powoduje to zwiększenie przerwy pomiędzy nimi i jeszcze większy wzrost napięcia.

Utrudniony zapłon i wysokie napięcie występujące w układzie zapłonowym może być także wynikiem zbyt ubogiej mieszanki gazowo-powietrznej, której opór elektryczny jest jeszcze większy. W najnowszych instalacjach gazowych IV generacji, w których precyzyjnie odmierzane i dawkowane dawki odparowanego gazu są dostarczane przez wtryskiwacze wprost do kanałów dolotowych właściwie nie zdarza się aby silnik był zasilany taką mieszanką. Jednak w systemach starszych generacji (I i II), w których paliwo gazowe nie jest tak precyzyjnie dawkowane może okazać się, że silnik (na skutek braku obsługi gazowego systemu zasilania) będzie zasilany mieszanką ubogą.

Wszystkie te czynniki powodują, że układ zapłonowy w silniku zasilanym LPG jest nieco bardziej obciążony, głównie z uwagi na generowanie wyższych napięć.

Świece do silników gazowych

swiece3

Porównanie ciepłoty świecy. Aby minimalizować skutki tych niekorzystnych zjawisk można zastosować dedykowane do silników zasilanych gazem świece zapłonowe, których elektrody wykonuje się z bardziej wytrzymałych na obciążenia cieplne i elektroerozję materiałów. Są to świece jedno elektrodowe ze zmniejszoną w stosunku do stosowanych w silnikach benzynowych przerwą pomiędzy elektrodami. Cechy te zapewniają zwiększenie energii wyładowania elektrycznego oraz ułatwiają zapłon, powodując jednocześnie zmniejszenie napięcia niezbędnego do przeskoku iskry.

Zwykłe świece

 

Oczywiście w silniku zasilanym gazem można stosować także tradycyjne świece do silników benzynowych. Najlepiej jednak jeśli będą to świece jedno elektrodowe, które gwarantują wyższą energię impulsu zapłonowego (nie rozkłada się on na kilka elektrod).

Jeśli producent silnika przewiduje duże przerwy pomiędzy elektrodami świec zapłonowych, np. powyżej 1 mm, warto pokusić się o ich zmniejszenie do wartości około 0,7-0,8 mm. Z pewnością dzięki temu zwiększymy energię impulsu zapłonowego, a cały układ będzie w znacznie mniejszym stopniu obciążony (mniejsze napięcie konieczne do przeskoku iskry).

swiece4

Świece zapłonowe Bosch

Świece Bosch Super mają rdzeń wykonany z miedzi, dzięki czemu szybko osiągają temperaturę pracy i zdolność samooczyszczania. Rdzeń jest chroniony przed korozją i elektroerozją powłoką ze stopu niklowo-chromowego. Bosch Super Plus mają elektrody ze stopu itru oraz elektrodę boczną z zaostrzoną końcówką (nie jest wymagane bardzo wysokie napięcie zapłonu). Gama Bosch Super obejmuje także świece z elektrodami ze stopu niklowo-itrowego lub platyny.

W świecach Platin-Iridium wykorzystuje się platynę, która ma najniższy stopień przewodzenia ciepła i elektryczności oraz rozszerzalność cieplną. Wysoka odporność na korozję gwarantuje wyjątkową trwałość tych świec, które Bosch zaleca do silników zasilanych paliwami gazowymi. Świece zapłonowe Bosch Super 4 mają 4 cienkie elektrody masowe oraz zaostrzoną i pokrytą warstwą srebra elektrodę środkową.

Bosch Silver to świece zapłonowe znajdujące zastosowanie w motocyklach, jachtach i skuterach śnieżnych, których silniki pracują przy wyższych prędkościach obrotowych.

Świece zapłonowe irydowe NGK

swiece5Świece zapłonowe irydowe NGK przedstawiają aktualnie najwyższej jakości rozwiązanie techniczne. Świece te posiadają końcówkę elektrody środkowej ze stopu irydu. Jest ona przyspawana laserowo specjalną metodą. Metal szlachetny iryd jest jednym z najtwardszych metali na świecie. Topi się dopiero od 2450 °C i jest bardzo odporny na erozję iskrową. Zastosowanie irydu powoduje, że okres użytkowania takiej świecy jest przeciętnie dwukrotnie dłuższy w porównaniu ze świecą standardową. Poza tym metal szlachetny pozwala wykonać znacznie cieńszą elektrodę środkową – tylko 0,6 mm. Takie rozwiązanie znacznie zmniejsza zapotrzebowanie na napięcie zapłonu i poprawia rozchodzenie się frontu płomienia w komorze spalania.

Przewody zapłonowe

swiece6

Przewody wysokiego napięcia są także bardzo ważnymi elementami układu zapłonowego i powinny być wymieniane zgodnie z zaleceniami producenta silnika. Niestety nie wszyscy producenci podają informacje na temat okresu ich wymiany. Zresztą przy stosowaniu współczesnych rozwiązań, w których wiele elementów układu zapłonowego jest zintegrowanych w jednym (np. cewka zapłonowa wraz z przewodem wysokiego napięcia lub całą wiązką) trudno wymagać od użytkownika prewencyjnej wymiany takich elementów po określonym przebiegu, ponieważ są one drogie.

Powodem zalecanej przez producentów wymiany przewodów zapłonowych jest ich zużycie. Zużywa się głównie warstwa izolacyjna, która jest wystawiona na działanie wielu niekorzystnych czynników. Wysokie temperatury panujące w komorach silnikowych, wpływ paliwa i oleju silnikowego, uszkodzenia mechaniczne, które mogą powstać w wyniku obsługi lub napraw silnika powodują, że izolacja przewodów zapłonowych po pewnym czasie traci swe właściwości. Jeśli do tego dodamy, wpływ warunków atmosferycznych, różnego rodzaju zanieczyszczenia osadzające się na przewodach mamy obraz warunków pracy przewodów wysokiego napięcia w samochodzie.

swiecie7

Duży wpływ na trwałość przewodów zapłonowych ma także stopień zużycia świec zapłonowych. Postępujące w trakcie eksploatacji elektroerozyjne zużycie elektrod powoduje zwiększenie przerwy pomiędzy nimi. To z kolei przyczynia się do zwiększenia napięcia zapłonowego, które musi przepłynąć przez przewody zapłonowe. Nie jest to oczywiście zjawisko, które powoduje mierzalne zmniejszenie trwałości przewodów zapłonowych, lecz może się zdarzyć, że na skutek zaniedbań w zakresie wymiany świec nastąpi przebicie izolacji przewodu wysokiego napięcia i jego trwałe uszkodzenie.

Przewody zapłonowe Bosch

swiece8

Firma Bosch oferuje dwa podstawowe typy przewodów zapłonowych Silcone-Power i Silicone-Copper. Jak wynika z nazw oba rodzaje przewodów wykorzystują izolację silikonową, zapewniającą znakomitą izolację elektryczną w szerokim zakresie temperatur od -60 do ponad 200oC, wysoką odporność na czynniki chemiczne oraz wspomagającą tłumienie zakłóceń elektromagnetycznych generowanych w przewodach zapłonowych. Przewody Silicone-Power mają rdzeń z impregnowanego węglem włókna szklanego o niskiej oporności (9-23 k?/m), a tym samym dobrym tłumieniu zakłóceń. W przewodach reaktancyjnych Silicone-Power stosuje się rdzeń ferrytowy (włókno szklane otoczone silikonem ferromagnetycznym). Oporność przewodów reaktancyjnych wynosi 2-6 k?/m, co także zapewnia dobre tłumienie zakłóceń elektromagnetycznych. Przewodnikiem w przewodach reaktancyjnych jest spiralnie nawinięty na rdzeń drut z wysokiej jakości stali. Dzięki temu zapewniają one znacznie większą energię wyładowania i dłużej trwający impuls zapłonowy. Przewody reaktancyjne są rekomendowane przez firmę Bosch do stosowania w silnikach zasilanych paliwami gazowymi. Silicone-Copper to przewody z rdzeniem z ocynowanych skręcanych drutów miedzianych o znakomitej przewodności elektrycznej).

Przewody zapłonowe NGK

swiece11

Przewody wysokiego napięcia NGK spełniają wszystkie wymagania producentów samochodów. Odpowiadają oryginalnym wykonaniom . Przewody zapłonowe NGK charakteryzują się wysoką jakością, długim okresem użytkowania i szczególną odpornością na warunki otoczenia.

Właściwości przewodów zapłonowych NGK:

  • konstrukcja identyczna z wykonaniem oryginalnym,
  • dostępne jako przewody zapłonowe miedziane z końcówkami przeciwzakłóceniowymi lub przewody zapłonowe oporowe,
  • fabrycznie zmontowane – można natychmiast użyć,
  • odporne na benzynę i olej,
  • wyjątkowo odporne na temperatury,
  • zaprojektowane na ekstremalnie wysokie napięcia zapłonu.

Podsumowanie

Niestety, precyzyjne określenie zużycia komponentów układu zapłonowego jest bardzo trudne, dlatego zakłada się przebieg, po którym należy je wymieniać na nowe. Zatem zgodna z wymaganiami, prewencyjna, wymiana zużywających się elementów układu zapłonowego (świec i przewodów wysokiego napięcia), bez oczekiwania na objawy ich uszkodzenia, pozwoli na spokojne użytkowanie samochodu, nawet w najtrudniejszych warunkach atmosferycznych.

Opracował inż Wojciech Gacek GC AUTOGAZ na podstawie materiałów własnych i firm:

  • Gazeo PL
  • BOSCH
  • NGK
  • DENSO

Udostępnij ten post

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *