Tennpluggenhet

I forbrenningsmotorer med bensin brukes tennplugger for å tenne luft-drivstoffblandingen. En elektrisk utladning med en spenning på tusenvis av volt oppstår mellom elektrodene til tennpluggene ved hver syklus av motoren, og på bestemte tider tenner drivstoff-luftblandingen inne i sylinderen.

For første gang ble en tennplugg, slik vi kjenner den til i dag, utviklet i 1902 av forskeren Robert Bosch for å bli drevet av en høyspennings magneto, designet i verkstedet til det samme navnet hans. Fra det øyeblikket begynte tennplugger å bli mye brukt i forbrenningsmotorer, og tennpluggenheten har fortsatt ikke blitt strukturelt endret, bare materialene som brukes i den har utviklet seg.

I utgangspunktet inkluderer tennpluggen følgende hovedelementer: et metallhus, en isolator og en sentral leder. Noen stearinlys inneholder i tillegg en innebygd motstand mellom sentralelektroden og kontaktterminalen. I alle fall er tre modifiserte elementer grunnlaget for enhver tennplugg.

Øverst på stearinlyset er en kontaktterminal, som høyspenningskablene til tenningssystemet eller en separat høyspenningsspole er koblet til. Motiver kan variere, men oftere festes en snap-on-kontakt på toppen av stearinlyset eller festes med en mutter. Vanligvis er den sentrale lederens utgang til kontaktterminalen universell: snap-on kontakten er montert på tråden, og om nødvendig skrus den løs.

Stearinlysisolatoren er vanligvis laget av keramisk aluminiumoksyd, hvor varmemotstanden når 1000 ° C, og nedbrytningsspenningen er minst 60 kV. Det er sammensetningen av isolatoren og dens dimensjoner som bestemmer den termiske markeringen til et bestemt lys. Det viktigste er den øvre delen av isolatoren, som er i direkte kontakt med elektroden, den bestemmer hvor godt dette lyset vil fungere.

På kantene av isolatoren ble det utvidet banen til gjeldende ribber for å komplisere elektrisk sammenbrudd på overflaten. Denne løsningen tilsvarer forlengelse av isolatoren. Ideen om å bruke keramikk i konstruksjonen av en høyspent tennplugg tilhører den tyske ingeniøren Gottlob Honold.

Grunnlaget for stearinlyset er det såkalte “skjørt”, som tjener til å installere og fikse stearinlyset på tråden i sylinderhodet, samt å fjerne varme fra både isolatoren og elektrodene. Skjørtet leder en elektrisk strøm mellom sideelektroden til stearinlyset og "massen" av kjøretøyets elektriske system. Det er installert en pakning over skjørtet for å beskytte mot gjennombrudd av brennbare gasser fra forbrenningskammeret til utsiden.

Stearinlysets sideelektrode er laget av stål legert med mangan og nikkel. Det sveises til kroppens stearinlys ved motstandssveising. Denne elektroden er alltid veldig varm under drift av forbrenningsmotoren, noe som kan føre til glødetennelse. Noen stearinlys har flere sideelektroder.

Holdbarheten til disse elektrodene kan gis hvis de er belagt med et belegg av edle metaller som platina - på denne måten lages dyrere lys som kan vare 100 000 kilometer, noe som noen ganger er fordelaktig, fordi i V-formede motorer er det en veldig tidkrevende prosess å bytte ut et stearinlys.

Selve stearinlyset kan også spille rollen som en sideelektrode; siden 1999 har slike lys dukket opp på markedet under navnet tennplugger med plasma-forhåndsrom. De er utstyrt med en spesiell varmebestandig sfærisk dyse.

Gnistgapet i slike stearinlys er sirkulært, og den elektriske utladningen beveger seg her i en sirkulær bane, og den primære tenningen av luft-gassblandingen skjer i forkammeret. Denne løsningen gir selvrensing av elektrodene, siden de stadig blåses, noe som sikrer forlengelse av levetiden til stearinlyset. Hvor effektive stammelys er fremdeles et viktig poeng.

Kjernen i tennpluggen er den sentrale elektroden. Den er koblet til kontaktterminalen til produktet gjennom et glassforseglingsmiddel med en motstand. Dette for å redusere radioforstyrrelser forårsaket av tenningssystemet. Den sentrale elektroden er utstyrt med en spiss laget av jern-nikkellegeringer med tilsetning av krom og kobber. Yttrium kan sprayes, platin lodding kan også noen ganger forekomme, eller elektroden kan være raffinert og laget fullstendig av iridium.

Tennpluggens sentrale elektrode er i prinsippet den hotteste delen. I tillegg må den sikre et passende nivå av elektronutslipp slik at det lett oppstår en gnist på den, som på en katode.

Siden det elektriske feltet har en maksimal intensitet ved kantene av elektroden, dannes det en gnist nøyaktig mellom den skarpe kanten av den sentrale elektrode og kanten av sideelektroden, og derfor observeres på disse stedene den største effekten av elektrisk erosjon.

I gamle dager var det vanlig at bilistene tok ut lys fra tid til annen og renset av spor etter erosjon fra elektroder. Nå forhindres problemet av legeringene som brukes i spissene (platina, yttrium, iridium), som gir elektrodene en forlenget levetid.

Avstanden mellom huselektroden til huset og den sentrale elektroden i lyset danner et gap for gnisten. Størrelsen på gapet er et kompromiss mellom evnen til å bryte gjennom et gap i en komprimert luft-bensinblanding og volumet av plasma som oppstår under sammenbrudd. Jo bredere avstanden er - jo større gnist, jo større er sannsynligheten for antennelse av drivstoffblandingen, desto lavere kvalitetskrav til drivstoffet.

Men for mye klaring kan føre til sammenbrudd på glidebryteren, på ledningene og på andre deler av bilen. Et større gap er vanskeligere for en gnist å bryte gjennom, og det vil ha en tendens til å sive gjennom isolasjonen.

Det større gapet krever mer spenning for normal gnist. Tennsystemet har imidlertid en konstant spenningsverdi, men gapet ved tennpluggen kan i prinsippet endres. I tillegg, jo skarpere elektroder, jo lettere er det for høyspenning å bryte gjennom gapet. Men jo høyere trykk i drivstoffblandingen er, desto vanskeligere er det å bryte gjennom gapet. Her er det også nødvendig med et kompromiss.

Klaringen til tennpluggene er ikke en konstant verdi satt en gang. Den må justeres til den aktuelle driftsmodusen for motoren. Når du konverterer en bil til flytende og komprimert gass, reduseres gnistgapet på grunn av en høyere nedbrytningsspenning enn luft-gassblandingen.