Wtryskiwacze samochodowe

Na poniższym rysunku przedstawiono dwie, spotykane najczęściej odmiany wtryskiwaczy: wtryskiwacz czopikowy (ang. pintle type) i otworowy (ang. hole type).
Pomimo dużego podobieństwa budowy wtryskiwaczy zwykle nie można ich stosować zamiennie ze względu na różnice parametrów związane z określonym układem wtryskowym lub nawet silnikiem. Parametrami tymi są np. ciśnienie otwarcia wtryskiwacza (we wtryskiwaczach mechanicznych) lub oporność cewki elektromagnetycznej (we wtryskiwaczach elektromagnetycznych). Wtryskiwacze mogą różnić się w sposób zasadniczy sposobem ukształtowania ujęcia, co wiąże się z odmiennym ukształtowaniem strugi rozpylanego paliwa i jej jakości.


Porównanie przekrojów oraz schematów gniazd wtryskiwacza czopikowego oraz otworowego

Wtryskiwacze czopikowe

Generują strugę w kształcie stożka z kroplami o średniej wielkości. Wtryskiwane paliwo, opływając czop iglicy wtryskiwacza, ulega odchyleniu w stożek. Kształt czopika determinuje wielkość kąta wierzchołkowego stożka rozpylanego paliwa (najczęściej od 10 do 30°). Powinien on być możliwie duży, ze względu na korzyści płynące z powiększenia powierzchni styku paliwo-powietrze. Ograniczeniem dla powiększania rozwartości stożka paliwa jest zjawisko zwilżania ścianek kolektora dolotowego. We wtryskiwaczach czopikowych bardzo istotna jest dokładność wykonania czopa. Nawet małe niedokładności potrafią zmienić wygląd strugi paliwa, często towarzyszy temu powiększenie średnicy kropel.


Rozpylacze czopikowe:
a) z czopikiem cylindrycznym, b) z czopikiem stożkowym


Przykład zmniejszenia masy iglicy wtryskiwacza

Rozpylacze z czopikiem cylindrycznym wytwarzają zwartą strugę kropel o dużym zasięgu i małym kącie rozpylenia. Iglica jest zakończona cylindrycznym czopikiem ze stożkową przylgnią. Czopik wchodzi luźno do otworu wylotowego, przy czym jest wymagana współosiowość czopika i otworu przy zachowaniu luzu promieniowego 10-20 mm. Średnica otworu wylotowego jest duża i wynosi od l do 3 mm w zależności od wymiarów rozpylacza.
Rozpylacze z czopikiem stożkowym wytwarzają strugę kropel o zwiększonym kącie rozpylenia i skróconym zasięgu strugi w porównaniu z rozpylaczami z czopikiem cylindrycznym. Wynika to z charakterystycznego kształtu czopika, który składa się z cylindrycznego dławika i stożkowego rozpryskiwacza. Dobierając długość czopika do jego skoku, można uzyskać takie przekroje przepływowe, które zapewniają najdogodniejsze rozdzielenie dawki paliwa na poszczególne fazy wtrysku.
Czas opóźnienia odpowiedzi wtryskiwacza (czas od powstania impulsu elektrycznego do rozpoczęcia ruchu iglicy) można zmniejszyć przez zmiany konstrukcji iglicy i obwodu elektrycznego. O ile konstrukcje obwodów elektrycznych niewiele się różnią, o tyle iglice wtryskiwaczy mogą mieć rozmaitą postać i masy.

Wtryskiwacze otworowe

Otwór wyjściowy paliwa w postaci prostego kalibrowanego wiercenia jest znacznie prostszy w porównaniu z wtryskiwaczem czopikowym. Ujście zamyka zawór płytkowy, który nie bierze udziału w formowaniu strugi paliwa. Wtryskiwacze jednootworowe generują strugę paliwa w kształcie prostej, wąskiej strugi, o dość dużej średnicy kropli. Odznaczają się zwykle dużą prędkością wypływu strugi, rzędu 20 m/s. Najczęściej umieszcza się je w taki sposób, aby ich wąski strumień padał dokładnie na grzybek zaworu dolotowego. Gdy wtryskiwacz jest budowany jako tarczowo-uderzeniowy (ang. targed impact injector), można otrzymać strugę paliwa o średniej średnicy kropli podobnej do wtryskiwaczy czopikowych.
Również w przypadku wtryskiwaczy otworowych poprzez redukcję masy trzpienia dąży się do zmniejszenia opóźnienia wzniosu iglicy w stosunku do chwili podania impulsu. W rozwiązaniu firmy Magneti Marelli, wtryskiwacze z płaskim gniazdem (ang. flat seat injector) wskutek skrócenia długości trzpienia są lżejsze w porównaniu z rozwiązaniami klasycznymi o 70%, co skraca czas ich otwierania o 21 %.
Wtryskiwacze jednootworowe są tańsze w produkcji i bardziej odporne na zanieczyszczenia. Rozwinięciem wtryskiwaczy otworowych są wtryskiwacze wielootworowe, w których struga paliwa kształtowana jest poprzez kilka małych kalibrowanych otworów u wylotu wtryskiwacza. Wtryskiwacze wielootworowe generują średnią średnicę kropli o wielkości pomiędzy wtryskiwaczami czopikowymi a jednootworowymi. Otwory wylotowe wtryskiwacza wierci się na specjalnych płytkach, które są mocowane do końcówki wtryskiwacza za pomocą gwintowanej tulejki. Rozmieszczenie otworów oraz wzajemne położenie ich osi umożliwiają precyzyjne kształtowanie strugi paliwa. Przykładem może być rozwiązanie, w którym wtryskiwacz dzieli paliwo na dwie strugi, aby skierować je do dwóch zaworów dolotowych.
Rysunek poniższy przedstawia zdjęcia wykonane metodą dyfuzyjnoświetlną strug wytwarzanych przez trzy podstawowe typy wtryskiwaczy (czopikowy, wielootworowy i jednootworowy). Czas trwania impulsu wtryskowego podanego dla każdego wtryskiwacza wynosił 4,5 ms, zdjęcia wykonano kolejno w odstępach dwusekundowych po podaniu impulsu otwarcia.


Typowe rozwiązania ujścia wtryskiwaczy oraz przykłady strug generowanych przez poszczególne końcówki:
a) wtryskiwacz jednootworowy,
b) wtryskiwacz czopikowy,
c) wtryskiwacz dwustrumieniowy,
d) wtryskiwacz czterootworowy płytkowy


Wtryskiwacze elektroaerozolowe

W tych wtryskiwaczach paliwo jest jonizowane ujemnie. Przy wylocie z rozpylacza znajduje się anoda, która przyciągajkąc zjonizowane cząstki paliwa powoduje odchylenie strugi paliwa. Pozwala to na zwiększenie powierzchni rozpylonego paliwa poprzez zmniejszenie kropel paliwa i uzyskanie większej powierzchni filmu paliwowego. Powoduje to zmniejszenie grubości filmu paliwowego, co pozwala na szybsze nagrzewanie i odparowywanie paliwa, co przyspieszenie powstawania homogenicznej mieszanki paliwowo-powietrznej.
Sterowanie wartością prądu na anodzie (odchyleniem strugi) odbywa się w czasie rzeczywistym, co oznacza możliwość zmiany strugi z wtrysku na wtrysk, a nawet w czasie trwania pojedynczego wtrysku.


Zasada działania wtryskiwacza elektroaerozolowego oraz kształt strugi paliwa w zależności od natężenia prądu anody od lewej: 0 ?A, 2 ?A oraz 3,1 ?A


Zmiany stosowanego ciśnienia wtrysku benzyny.

Swiece samochodowe.

1. Co to jest świeca i jak ona działa

Świeca spełnia następujące funkcje:

- zapycha dziurę w głowicy cylindra (bardzo ważne),
- działa jako izolator w układzie zapłonowym,
- daje iskrę potrzebną do zapalenia mieszanki w komorze spalania,
i co najważniejsze odprowadza ciepło z komory spalania.

Świeca nie tworzy ciepła tylko je odprowadza. Wszystko co sprawia, iż świeca nie spełnia tego warunku spowoduje samozapłon, wybuch, wcześniejsze zużycie świec, a nawet defekt silnika. Świeca zapłonowa, jak termometr dla lekarza, tak dla mechanika powinna być podstawowym narzędziem oceny parametrów pracy silnika: warunków cieplnych, jakości mieszanki paliwowej oraz innych problemów związanych z działaniem serca samochodu. Na podstawie wyglądu świecy można powiedzieć dużo, ale o tym później. Jeżeli chodzi o tuning to czy to będzie ten zaawansowany czy też amatorski, świeca jako pierwszy element całego silnika wskaże nam co robimy źle.


Do świecy przekazywana jest energia elektryczna i w zależności od jej natężenia mogą nastąpić trzy efekty:

w przypadku zbyt małego natężenia mieszanka nie spali się całkowicie powodując odkładanie się na świecy materiału pozostałego po tym niedokończonym procesie,

w przypadku właściwego natężenia (odpowiedniego do czynników takich jak: opór elktr. świecy, jakość mieszanki itd.) mieszanka spali się całkowicie i napędzi nam właściwie naszą samochód,

w przypadku zbyt wysokiego natężenia świeca będzie spalać mieszankę całkowicie lecz może sama ulec zniszczeniu poprzez wytwarzaną przez siebie zbyt wysoką temperaturę, innymi słowy zacznie się ona utleniać lub topić w zależności od ilości powietrza w mieszance paliwowej.

W cyklu "życia" występuje bardzo wiele czynników, które czyhają tylko na moment, w którym właściciel samochodu popełni błąd.


Podstawowym warunkiem odpowiedniego działania świecy jest dobór właściwego przedziału temperaturowego. Z mechanicznego punktu widzenia świeca odprowadza ciepło do układu chłodzenia silnika przez powierzchnię stykającą się z głowicą (gwint świecy). Jednak ilość ciepła odprowadzanego jest zależna od takich czynników jak:

długość izolatora świecy (biały ceramiczny element w środku),

ilość gazów wokół izolatora,

materiał, z którego wykonano elektrodę centralną oraz porcelanowy izolator.

Kiedy aparat zapłonowy przez przewody przekazuje impuls zapłonowy, który dochodzi do świecy, ta tworzy jądro iskry zapalające mieszankę. Żeby cały proces odbył się tak jak należy oprócz uzyskania właściwego momentu zapłonu, świeca musi spełnić dwa warunki: posiadać właściwy przedział temperaturowy i odpowiednią szczelinę pomiędzy elektrodami. Gdyby w seryjnej świecy zwiększyć tą szczelinę, wzrosłaby objętość jądra iskry i jednocześnie efektywność procesu spalenia mieszanki. Jednak taka operacja wymogła by również straszną presję na wszystkie elementy układu zapłonowego. Elektroniczny układ zapłonowy (a w starych Hondach również cewki) nie miałby wystarczającej energii by zapalić mieszankę, a nawet nie miałby energii pozwalającej na przeskok iskry pomiędzy szczeliną (występuje wtedy tzw. wypadanie zapłonów). Im większa szczelina tym większe napięcie jest wymagane do przeskoczenia iskry. Oczywiście nawet gdy nasz samochód wytrzyma starcie z "większą szczeliną" (nie chodzi o jakość naszych dróg) efekt może być inny od zamierzonego i możemy tylko spowolnić w ten sposób pracę silnika. Gdy kupujemy nowe świece, pomimo że mamy zaufanie do sprzedawcy, powinniśmy sprawdzić czy elektroda zewnętrzna świecy nie jest odgięta. Najlepiej sprawdzić to za pomocą szczelinomierza. Świeca musi mieć taką szczelinę jak jest napisane na opakowaniu. Tzn. Jeżeli ostatnie dwie cyfry to np. 11 to szczelina musi mieć 1,1 mm. Nie powinno być inaczej. W sumie nikt nie wie ile razy świeca ta była obijana w swoim małym pudełku.


Przedział temperaturowy (nazwę go dla uproszczenia ciepłotą świecy) nie jest zależny od napięcia dochodzącego do świecy. Jest to ilość ciepła, którą świeca jest w stanie odprowadzić z komory spalania. Ciepłota świecy zależy od: długości izolatora i jego możliwości absorbowania i oddawania ciepła z komory spalania, materiału użytego do jego wykonania i materiału, z którego zrobiono centralną elektrodę. Im dłuższy izolator (większą powierzchnią styka się z gorącymi gazami) tym wolniej rozprasza ciepło. Oczywiście chodzi o wystający element ceramiczny, a nie o wystającą z niego elektrodę. Długość izolatora to odległość mierzona od elektrody do miejsca gdzie styka się on z okalającym go metalem wewnątrz świecy. Od kiedy izolator świecy jest najcieplejszą jej częścią, temperatura wystającej z niego centralnej elektrody ma najważniejszy wpływ na powstawanie zanieczyszczeń na świecy lub samozapłonu. Bez względu na to w jakim silniku pracuje świeca, jej elektroda centralna powinna mieścić się w przedziale od 450 do 850 stopni C. Jeżeli temperatura wokół centralnej elektrody będzie niższa niż 450 st. C, izolator nie będzie w stanie pozbyć się osadów, zacznie powstawać nagar, co w efekcie uniemożliwi zapłon mieszanki. Jeżeli temperatura przekroczy 850 st.C świeca będzie się przegrzewać. Efektem może być pęknięcie samego izolatora oraz topienie się elektrod. Co gorsza może nastąpić samozapłon, detonacyjne spalanie mieszanki (przy otwartych zaworach) i zniszczenie głowicy silnika. Oczywiście możemy do tego doprowadzić również przez niewłaściwe ustawienie wyprzedzenia zapłonu.


To co możemy zobaczyć obserwując końcówkę izolatora oraz elektrody świecy jest zależne od przedziału temperaturowego świecy. Są tylko trzy istotne kryteria potrzebne do oceny jakości doboru świecy:

nic nie widać oprócz świecy samej w sobie - i to dobrze świadczy o jej doborze,

coś na niej jest (osad, nagar, inne) - za mała ciepłota świecy,

coś się dzieje z samą świecą (topi się, powstają pęcherzyki, brak jakichś jej elementów, lub powstają minimalne pęknięcia i ubytki metalu na elektrodach) - zbyt duża ciepłota.

Przy czym chodzi tu tylko o najbardziej wysunięte elementy, a nie o brzeg (walec wokół izolatora), który przy benzynie bezołowiowej szybko pokrywa się czarnym nagarem związków węgla.


Zakładając, że długość izolatora jest podstawowym czynnikiem wpływającym na ciepłotę świecy, to im dłuższy izolator tym mniejsza ilość ciepła jest odprowadzana z silnika. Większa ilość ciepła musi zostać "wydalona" przez zawory wydechowe. To oznacza, że świeca jest świecą ciepłą. Nie ma to związku z jej jakością lub "mocą". Ale na pewno świeca taka posiada jedną niewątpliwą zaletę: jej wysoka temperatura pozwala spalić wszystko: olej dostający się do komory spalania (w silnikach o wysokich obrotach jest to normą) oraz wszelkie nagary (oczywiście w pewnych ilościach).

Świeca "zimna" ma krótszy izolator przez co absorbuje więcej ciepła z silnika. Ciepło ma krótszą drogę do przejścia, zanim dotrze do chłodzonej głowicy. Świeca taka działa w niższej temperaturze utrzymywanej przez nią samą w komorze spalania. W silnikach o podwyższonych osiągach zachodzi potrzeba użycia "zimnych" świec. Stosuje się je również w przypadku dużych obciążeń silnika oraz gdy silnik wykręca wysokie obroty przez bardzo długi czas. Tam gdzie wyższe sprężanie, większe wałki rozrządu, większe cylindry i gdzie stosuje się tlenek azotu "zimne" świece są koniecznością by ich nie przegrzać i nie zniszczyć maszyny. Im świeca "chłodniejsza" tym mniejsze prawdopodobieństwo samozapłonu itd. Istnieją tutaj bardzo dokładne zależności: jeżeli zwiększymy kompresję w silniku (planujemy głowicę) lub dodamy mu 70-100 koni mocy to musimy założyć świece o jeden stopień "chłodniejsze". Lepiej chłodniejsze niż zbyt ciepłe (to oczywiście dotyczy świec i piwa, innych przyjemności nie). Jeżeli świeca będzie zbyt "zimna" spowoduje to tylko powstanie nagaru i będziemy musieli ją wymienić. Jeżeli będzie zbyt ciepła to możemy uszkodzić sam silnik.


Długość izolatora (a raczej jego wysunięcie) ma jeszcze jeden istotny wpływ na pracę silnika. To wysunięcie pozwala znaleźć się iskrze w centrum komory spalania i dokładniej spalić mieszankę. Są pewne granice tego wysunięcia określone przez konstrukcję silnika, a mianowicie odległość elektrody od tłoka. Jak ktoś sobie na siłę będzie chciał przedłużyć izolator (?) to skończy się to katastrofą. Całe szczęście, że to ograniczenie istnieje, bo inwencja gości od marketingu zajmujących się sprzedażą (jak i projektowaniem) świec jest niewyobrażalna i mogliby nam wciskać kit, że im dalej wystają elektrody tym będziemy mieli lepiej "stuningowany" silnik.

A teraz coś konkretnie o 200sx-ach . To, że wszystkie nasze świece (te zalecane przez producenta) mają wysunięty izolator nie powoduje, że są one "ciepłe". Ważne są tu materiały użyte przy ich produkcji (a Japońskie są chyba najlepsze i dobrane tak jak trzeba). Pomimo wysuniętego izolatora materiał, z którego jest on wykonany pozwala mu na zaabsorbowanie większej ilości ciepła (to samo dotyczy materiału użytego do wykonania elektrody centralnej i reszty świecy). I tak japońska świeca o wysuniętym izolatorze ma oznaczenie 5, 6 lub 7, a świeca niemiecka (taka sama długość izolatora) ma tą liczbę niższą. A skala jest np. NGK od 2 do 10, przy czym 2 to świeca najgorętsza, a 10 najzimniejsza. 200sx-y mają 6 (niektóre 7)

Temperatura silnika może wpłynąć na temperaturę pracy świecy, ale nie może zmienić jej ciepłoty.

Jest wiele różnych zewnętrznych czynników mogących wpłynąć na temperaturę działania świec. Świeca sama w sobie nie może ich stworzyć. Może jedynie być poddana ich działaniu co zmieni jej temperaturę działania.

Pierwszym, podstawowym czynnikiem oddziałującym na osiągi naszej maszyny jest jakość mieszanki. Po kolei:

zbyt bogata mieszanka powoduje obniżenie temperatury pracy świecy, powstawanie osadu i nagaru na świecy, a w efekcie słabe osiągi,

zbyt uboga mieszanka zwiększa temperaturę pracy świecy i całego cylindra powodując samozapłon, spalanie stukowe i inne destrukcyjne efekty,

Jeżeli przerabiamy układy dolotowe (powietrza, wtryski itd.) to konieczne jest wielokrotne przyglądanie się świecom po próbnych przejażdżkach.


Kolejnym czynnikiem mogącym zmienić temperaturę pracy świec jest kompresja. Jeżeli planujemy głowicę (zmniejszamy objętość komory spalania), montujemy turbosprężarkę i inne urządzenia zwiększające ciśnienie w cylindrach oraz jeśli zmieniamy wałek na sportowy to musimy założyć chłodniejsze świece. Musimy również zadbać w międzyczasie o utrzymanie odpowiednich proporcji mieszanki, o wyprzedzenie zapłonu, o wlanie paliwa o wyższej licznie oktanów.

Jeżeli przyśpieszymy zapłon o ok. 10 stopni to koniecznie jest założenie zimniejszej o jeden próg świecy. Temperatura w komorze zwiększa się o 70-100 stopni C.

Jeżeli naprawdę ostro piłujemy nasz silnik, albo jest on używany do przewożenia dużych ładunków to świeca powinna być również chłodniejsza.

Na temperaturę pracy świecy ma wpływ również temperatura powietrza atmosferycznego. Jeżeli na dworze jest zimno, to wzrasta ciśnienie, gęstość powietrza wpływającego do silnika (wolnossącego). To powoduje wzrost temperatury pracy świecy. Skompensować to może tylko dopływ większej ilości paliwa.

I na opak, jeżeli jest ciepło, temperatura świecy maleje wraz z malejącą gęstością powietrza. Silnik wymaga wtedy mniejszej ilości paliwa.

Podobny wpływ ma wilgotność powietrza, która powoduje: mniejsze ciśnienie w cylindrach, mniejszą temperaturę pracy świecy, zmniejszone zapotrzebowanie na paliwo. Jeżeli paliwo wpływa tak samo jak przy suchym powietrzu to silnik nie ma takiej mocy jak powinien.

Oczywiście ciśnienie atmosferyczne i wysokość nad poziomem morza ma też swój wpływ na świece. Im wyższa wysokość tym mniejsze ciśnienie w cylindrach, temperatura pracy spada.

Poza tym świeca powinna mieć właściwie dobrane dwa podstawowe parametry: długość i średnicę gwintu. CA18DET ma: średnicę gwintu=14mm, (klucz 16mm) długość gwintu=19mm (18mm dla wykonania sportowego).


2. Dlaczego w Nissanach należy używać świec typu "Resistor" ?

Dlatego, że tego typu świece (nazwijmy je R) minimalizują wpływ zakłóceń elektromagnetycznych wywoływanych przez wypełnione elektroniką samochody. Żeby impuls elektromagnetyczny przebił się przez izolator świecy wystarczy, że ma napięcie 1 tyś. Volt. Obecne montowane w samochodach układy zapłonowe potrafią wytworzyć 20 razy większe napięcie elektryczne. Tak więc, jeżeli mamy wkręcone świece, które nie są R, to możemy być świadkami takich wydarzeń jak: przerwy w pracy silnika, brak iskry przy wysokich obrotach, spadek mocy przy określonych obrotach, samoistne wchodzenie na wysokie obroty i strzały w silniku. Nie dość tego, świeca taka może po otrzymaniu impulsu o wysokim voltarzu "oddać" go urządzeniom elektronicznym sterującym pracą silnika. Taki impuls nie jest zdrowy dla silnika cewek a nawet radia samochodowego.

Jeszcze jedną zaletą świec R jest to, że dzięki swemu wewnętrznemu oporowi wykorzystują nagromadzoną energię i tworzą ostrzejsze wyładowanie elektryczne.

Świece z wieloma elektrodami zewnętrznymi. Co dają nam świece, które posiadają klika 3-4 elektrody zewnętrzne ? Na pewno nie dają nam (jak pokazują to reklamy) kilku iskier naraz. Dlaczego ? Dlatego, że elektryczność wybiera sobie zawsze drogę, na której ma najmniejszy opór. I tylko jedną drogę. Zawsze będzie tak, że jedna elektroda będzie bliżej niż inna i to ona stworzy iskrę. I tak będzie działała do czasu, aż jej powierzchnia się zużyje, a najbliższą będzie wtedy jej sąsiadka. Inną funkcją dodatkowych elektrod jest to, że dają "odetchnąć" swoim sąsiadkom gdy te są przegrzane. Większa liczba elektrod powoduje dłuższe życie świecy i odprowadza więcej ciepła. Ale nie mają na pewno żadnego wpływu na zwiększenie mocy naszego samochodu. Często wręcz ich zastosowanie w nieodpowiednim celu powoduje, że "zarastają" nagarem i walą klienta po kieszeni. Jeżeli producent nie zaleca ich stosowania, nie wolno ich stosować.


A teraz kilka gorzkich słów na temat tego jak producenci świec tzw. "sportowych" robią nas w balona. Obiecane przyrosty mocy, pokazywane często na skomplikowanych wykresach i udowadniane w pokrętny sposób to fikcja. Właściwie jeżeli nasze zużyte świece zastąpimy ich nowymi odpowiednikami (takimi samymi ale nowymi) to sama ta operacja spowoduje polepszenie procesu spalania. Zwiększenie mocy może być zauważalne w samochodach, w których służą jeszcze prymitywne układy zapłonowe, ale nie w samochodach, w których zapłonem steruje komputer. Jeżeli z iskrą jest coś nie tak, komputer zmienia charakterystykę napięcia podawanego na świecę i silnik pracuje dokładnie tak jak powinien. Zmienia się tylko obciążenie układu zapłonowego. ( nie sądzę że w S13 jest taki bajer) Specjaliści od reklamy świec mówią nam, że jeżeli mamy świecę o mocnej iskrze (albo nawet kilku iskrach) to pozwoli to lepiej spalić mieszankę czyli innymi słowy spalić jej więcej. Nie mówią tylko o tym, że wszystkie układy zapłonowe nowoczesnych samochodów są na tyle wydajne, że potrafią spalić dokładnie całą mieszankę paliwową, a zwiększenie wielkości (ilości) iskry lub napięcia na świecy nie spowoduje polepszenia spalania paliwa. Po prostu tego paliwa więcej do spalenia nie ma. Ono już się spaliło.


Oczywiście świece trzeba zmieniać i dobrze, że ktoś nad nimi pracuje by były coraz lepsze. Okresowa zmiana świec jest konieczna z tego względu, że powierzchnie elektrod ulegają erozji i zużyciu, a używanie takich świec obciąża układ zapłonowy, który musi dostarczać coraz większego napięcia by iskra przeskoczyła w szczelinie pomiędzy zużytymi elektrodami.


3. Jak dbać o świece ?

Powierzchnie elektrod świecy z czasem się zużywają (ubywa ich). Zwiększa się szczelina pomiędzy nimi. Razem z nią zwiększa się napięcie potrzebne do spowodowania iskry. Układ zapłonowy musi sprostać większemu zapotrzebowaniu na energię. Jeżeli przerośnie to jego możliwości, dojdzie do wypadania zapłonów i niekompletnego cyklu pracy silnika. To oznacza stratę mocy, wzrost zużycia paliwa oraz pogorszenie jakości spalin. Dlatego trzeba zmieniać takie świece. Jak często to robić ? To zależy od wielu czynników. Począwszy od kompresji, paliwa, sposobu jazdy jak i od samej świecy. Jeżeli świeca działa dobrze i czynniki zewnętrzne nie wpływają na nią w jakiś destrukcyjny sposób to szczelina powiększa się o 0,01mm-0,02mm na każde 1000 km. Po około 20.000 km szczelina powiększy się więc o około 0,2-0,4 mm(!!!). To tłumaczy chyba konieczność jej zmiany.

Jak rozpoznać "choroby" świec. Niestety ze świecą nie możemy sobie pogadać o tym co ją boli, ale możemy postawić jej diagnozę "na oko".

Jeżeli świeca ma uszkodzone (stopione, pęknięte, zdeformowane, pokryte twardymi bąbelkami, widać jakiekolwiek ubytki materiału) elektrody przyczyną jest zbyt wysokie ciśnienie w cylindrze lub zbyt wysoka temperatura. Jeżeli nie nic z tym nie zrobimy, zaowocuje to zniszczeniem silnika. Ubytki w materiale tworzącym elektrody są spowodowane korozją, utlenianiem oraz kontaktem z ołowiem zawartym w paliwie (obecnie rzadko używane). Są też inne substancje np. bor, które reagują z powierzchnią elektrod. W ekstremalnych przypadkach elektrody mogą być tak utlenione, że ich powierzchnia robi się zielona, pokrywa się twardym bąbelkowym nalotem. Jeżeli elektrody straciły swe pierwotne kształty, jakby zarosły twardym metalowym brudnym "nagarem" jest to efekt ich topienia się. Jeżeli używamy zwykłych niklowanych świec to znaczy to, że temperatura w silniku osiągnęła 1.200-1300 st. C. Jeżeli elektroda zewnętrzna robi się zauważalnie cieńsza przy jej końcu, prawdopodobnie lejemy złe lub zanieczyszczone paliwo. Substancje dodawane do niego w wysokiej temperaturze reagują z niklową powłoką niszcząc ją. Pozostaje wtedy nieosłonięta elektroda podatna na dalszą ingerencję wszelkich substancji z paliwa.


Jeżeli świeca jest popękana (pęknięty izolator lub któraś z elektrod) jest to oznaka spalania stukowego (detonacyjnego). Właściwie jest to spowodowane przez zbyt szybki zapłon, przez zbyt "gorącą" świecę, zbyt ubogą mieszankę (zbyt dużo powietrza). Świeca nie odprowadza gorąca z komory spalania. Wtedy któraś z części komory rozgrzewa się nienormalnie. Mieszanka podczas suwu ssania wlatuje do komory spalania i po spotkaniu z tymi gorącymi miejscami zapala się samoczynnie nawet bez udziału iskry. Spalanie stukowe to nic innego jak uderzenia zaworów o gniazda zaworowe. Siła z jaką wybuch w komorze działa na nie zamknięte jeszcze zawory i same świece jest tak ogromna, że potrafi szybko zniszczyć nam świece, zawory jak i popychacze (czy wam też klekoczą szklanki ?). Jednak to świeca pierwsza dostaje najbardziej. Dlatego częsta jej kontrola pozwoli nam spostrzec grożące silnikowi niebezpieczeństwo. Jeżeli zaobserwujecie takie objawy na świecy, czym prędzej udajcie się do kogoś kto zna się naprawdę na silnikach. Pomaga często przestawienie zapłonu (opóźnienie), wyczyszczenie komory spalania z nagaru, lub zmiana świec na "zimniejszą". Można też zwiększyć ilość paliwa w mieszance, ale jeżeli tym steruje komputer to jest to zadanie dla wykonującego "chip tuning" (albo dla mojego patentu na LM386) . Zbyt uboga mieszanka może być też spowodowana zabrudzonymi wtryskiwaczami.


Jest jeszcze jedna przyczyna, która może się objawiać pęknięciem izolatora świecy. Chodzi tu o szok termiczny spowodowany zbyt szybkimi zmianami temperatury. Więc jak wsiadacie do samochodu zimą to nie piłujcie go zanim nie osiągnie właściwej temperatury pracy. Od takiego postępowania niszczy się wiele innych części silnika np. uszczelka pod głowicą TURBO. Wymiana uszczelki jest nie tyle kosztowna co makabryczna dla dalszych losów silnika. A w S13 lepiej wyjąć silnik niż zciągać głowice.


Innymi zmianami jakie możemy zaobserwować lustrując świece jest ich zanieczyszczenie. Mogą one być pokryte: samym olejem i jego komponentami (węglem, siarką, barem, cynkiem), substancjami zawartymi w paliwie (węglem, ołowiem, bromem) i innymi (żelazo, krzemem, glinem). Wpływ zanieczyszczeń ma decydujący wpływ na opór elektryczny świec. Osady sprawiają, że impuls elektromagnetyczny, który powinien zostać normalnie rozładowany w postaci iskry pomiędzy elektrodami, nie rozładowuje się tylko przechodzi z centralnej elektrody przez osady węgla na izolatorze do wewnątrz pierścienia okalającego izolator.

Jeżeli opór świecy wynosi 10 Omów i więcej, świeca zapali mieszankę. Jeżeli ten opór spadnie do zera świeca nie da iskry.


Jeżeli na izolatorze znajdziemy suchy czarny nalot to znaczy to, iż świeca nie spala całkowicie mieszanki. Może to być wina zbyt zimnej świecy, zbyt bogatej w paliwo mieszanki itp. Zanim jednak założymy "cieplejsze" świece sprawdźmy czystość filtru powietrza i przewodów którymi ono dochodzi.


Jeżeli izolator (i reszta świecy) jest pokryta mokrą, oleistą, czarną substancją, jest to objaw przeciekającego do komory oleju silnikowego. To już niestety osobny temat na wypracowanie.


Żółte osady na izolatorze to wskazówka mówiąca nam, że mamy złe paliwo (są w nim substancje nie mogące ulec spaleniu), używamy jakiegoś dodatku do paliwa (np. "Fuel Treatement", dodatki na zimę) lub też świeca jest za "zimna" i nie spala należycie paliwa. Jeżeli żółty osad jest trwały (tzn. jeżeli po jakimś czasie świeca sama się go nie pozbędzie) trzeba świecę wymienić. Pomimo, że osad jest cieniutki i wygląda niewinnie, ma on duży wpływ na spadek oporu świecy i jej działanie. Żółte osady tworzą się w temperaturach poniżej 400 stopni. A jak pamiętacie temperatura w komorze powinna się wahać pomiędzy 450 i 850 st. C.


Jeżeli izolator jest połyskliwy i jakby pokryty glazurą to jest to oznaka jego przegrzewania. Substancje, które go pokrywały stopiły się, tworząc szklistą powłokę bądź białe pęcherzyki. Świeca jest przegrzewana również gdy zewnętrzna elektroda jest biała.


Pozostaje jeszcze wspomnieć o jednaj zasadzie: Jeżeli świecy nie można do końca wyczyścić to trzeba ją zmienić. Nie czyśćmy jej również zbyt nachalnie.
Jak montować świece ?

Przy wkręcaniu świec najważniejsze jest ich właściwe wkręcenie. Świeca wkręcona zbyt płytko nie będzie oddawała ciepła z komory spalania. Efekty - patrz wyżej. Świeca wkręcona zbyt mocno może zniszczyć głowicę (aluminiową). Może być sama zniszczona (pęknięty izolator wewnątrz świecy, może przepuszczać sprężone gazy z komory spalania). Otwory, w które świece wkręcamy, powinny być oczyszczone przed wkręceniem świec (a kto o to dba). Można to zrobić odkurzaczem bądź sprężonym powietrzem (ale to przed wykręceniem). W najgorszym wypadku zniszczymy gwint w głowicy (brud, piasek itd.). Świece powinniśmy wkręcać do silnika zimnego. Inaczej rozgrzane gniazda świec przy rozgrzanych gwintach mogą okazać się zbyt małe i świeca zatrze się przy wkręcaniu. Innym niebezpieczeństwem przy wkręcaniu świec jest możliwość zniszczenia gwintów poprzez krzywe wkręcanie. Nie wolno świecy wkręcać na siłę i trzeba nią dokładnie trafić w istniejący już gwint. Jeżeli przy prawidłowym wkręcaniu świecy poczujemy opór należy zrobić nie więcej niż ˝-3/4 obrotu.


Podsumowanie

Jak wyżej wspomniałem o świece trzeba dbać, kontrolować i dobierać z głową. Nie ma powodów by czuć się przytłoczonym ilością "chorób" świec. Gdyby świece wiedziały jak wiele przypadłości może je spotkać, popadłyby w hipochondrię. Nie ma potrzeby sprawdzać świec codziennie jeżeli nie ma ku temu szczególnych powodów. Chodzi tylko o to by być świadomym tego jak działa takie ustrojstwo, by mechanik nie wciskał nam kitu i niewłaściwych świec, żeby nasze maszyny jeździły szybko i bezawaryjnie. I tego Wam właśnie życzę.

4 gazy-teoria...

Niestety zanim Szpec będzie mógł przenieść skład spalin na określone osiągi, oszczędność, lub elestyczność, Szpec musi wiedzieć jakie są składniki spalin, skąd one pochodzą i dlaczego sie tam pojawiaja. Identyfikacja składników to jest ta łatwiejsza część. Z wielu chemicznych kombinacji które składają się na typowe gazy wydechowe, tylko 4 z nich dają przydatną informację. Tymi gazami są - weglowodory (hydrocarbons) HC, tlenek węgla (carbon monoxide) CO, tlen (oxygen) O2 i dwutlenek węgla (carbon dioxide) CO2. Piąty składnik - tlenek azotu (oxides of nitrogen) NO - jest obecny ale mierzenie go na etapie serwisowym jest nie praktyczne i nie ekonomiczne.


Co to jest HC???

Pierwszą grupą gazów którą mierzymy są węglowodory HC. Węglowodory odpowiadaja za foto-chemiczny smog, który podrażnia oczy i zawiera znane substancje rakotwórcze. Złą wiadomością jest to, że HC są obecne we wszystkich produktach bazujacych na ropie naftowej (benzyna, oleje silnikowe, oleje przekładniowe, diesel itp)
Składniki, które są stworzone z kilku atomów wodoru H i węgla C, mogą dostać sie do atmosfery na dwa sposoby. Pierwszy - przez parowanie, drugi i najczęstszy - przez ich obecność w spalinach.
W momencie pomiaru spalin analizatorem (z próbnikiem na podczerwień), HC wskazuje ilość niedopalonego paliwa w częściach na milion (Parts Per Million) PPM które "uciekły" z procesu spalania.
Co powoduje niedopalanie HC???? Podczas procesu spalania, każde zgubienie zapłonu (bez znaczenia z jakiego powodu) będzie przyczyniało się do wyższych niż normalnie wskazań HC. Typową przyczyną wysokiego poziomu HC są: brak iskry, niewystarczający czas trwania iskry, niewłaściwy moment zapłonu, problemy z zapaleniem mieszanki oraz uszkodzenie mechaniczne ( zbyt niski stopień sprężania). Jako dodatek do tego, niewłaściwy skład mieszanki przyczynia sie również do wyższych odczytów HC niż normalne.

Mieszanka zbyt bogata (za dużo paliwa) lub zbyt uboga (za dużo powietrza) nie bedzie ulegała całkowitemu spaleniu.


Co to jest CO???

Po zrozumieniu podstaw HC, następnym gazem którym się zajmiemy jest tlenek węgla CO. Tlenek węgla jest wysoko toksycznym gazem (mierzonym jako procent ilości spalin) który formuje się w komorze spalania w momencie gdy jest tam za mało tlenu O2 aby podczas procesu spalania mieszanki paliwowej utworzyć CO2.

W przeciwieństwie do HC, CO może sie utworzyć tylko jeśli miał miejsce proces spalania. Aby zilustrować to stwierdzenie, załóżmy, że skład mieszanki (powietrze/paliwo) jest właściwy ale na świecach załonowych nie przeskoczyła iskra w wyniku uszkodzonej cewki zapłonowej. To w momencie odpalania silnika będzie powodowało wskazania HC poza górnym zakresem, w momencie gdy odczyt CO będzie na poziomie zero (bo nie zachodzi proces spalania). Inny przykład. Załóżmy że skład mieszanki został ustawiony na bardzo bogaty i mieszanka próbuje się spalić. W tym wypadku oba odczyty HC i CO bedą wysokie. Aby zrozumieć dlaczego, musimy przyjrzeć się końcowemu rezultatowi procesu spalania bardzo bogatej mieszanki. W momencie gdy jest więcej paliwa niż powietrza, występuje niedobór tlenu, co przyczynia się do nie całkowitego dopalenia i tworzy się CO.

Kolejnym składnikiem nie całkowitego spalenia są małe cząsteczki paliwa, które są wykrywane w spalinach jako HC.

Przed rozpoczęciem poszukiwań przyczyny.....

Przed rozpoczęciem poszukiwań przyczyny wysokich odczytów CO, zanotuj, że jakakolwiek przyczyna zwiększająca ilość paliwa (bez kompensacji ilości powietrza) lub ograniczająca ilość powietrza (bez kompensacji ilości paliwa) wlatującego do komory spalania, będzie uwidaczniało się tworzeniem się podwyższonego CO.

Częstymi przyczynami takiej mieszanki i związanych z nią wysokich odczytów CO są: "zabity" filtr powietrza, zacięte ssanie, wewnętrzny wyciek paliwa, niewłaściwe ustawienie pływaka, zacięty system PCV, bogate ustawienie biegu jałowego, brudny gaźnik lub cieknące wtryskiwacze.
Podsumowując, odczyty HC odnoszą się do tego, jak dobrze silnik spala mieszankę, gdy CO jest wskaźnikiem jak poprawnie paliwo i powietrze jest zmieszane i spalone.


Potrzeba analizowania 4 gazów.

Katalizatory spalin zostały wprowadzone w USA i niektórych krajach Europy w połowie lat 70, głównie aby zredukować emisje CO i HC. Katalizator łączy O2 i CO i HC w wodę H2O i dwutlenek węgla CO2.

Przez umieszczenie katalizatora po stronie wydechowej, wydajność silnika, zużycie paliwa i elastyczność samochodów jest najmniej pogorszona. Niestety takie położenie katalizatora stanowi główny problem, gdy chcemy odczytać wskazania składu spalin, które odzwierciedlają wydajność silnika.

Jeśli katalizator robi to co powinien, może on sprawić, że źle działający silnik będzie miał odzczyty jak sprawny, przez chemiczną redukcję HC i CO, przed tym jak opuszczą one rurę wydechową. Jeśli chodzi o wydajność, to wartości odczytane za katalizatorem nie są dokładnie tym, co Szpec chciałby zobaczyć.

Aby obejść problem wpływu katalizatora na HC i CO, producenci odkryli sposób odczytu zawarości dwóch gazów, które nie są zafałszowane przez katalizator: O2 i CO2. Jak się okazało, CO2 jest w rzeczywistości lepszym wskaźnikiem wydajności silnika niż łącznie CO i HC.


HC, CO, CO2, O2

Tak jak CO, również CO2 i O2 są wyrażane jako procent objętości spalin. Generalna zasada, silnik pracuje najbardziej wydajnie, gdy CO2 jest w najwyższym stężeniu (poziom pomiędzy 12-15% jest pożądanym zakresem).

CO2 będzie miało max na danej wartości bez względu czy samochód ma, czy nie ma katalizatora, co czyni CO2 doskonałym wskaźnikiem wydajności spalania. Gdy tylko zawartość CO2 jest określona, Szpec może szybko ustalić jak wydajnie silnik działa przez eksperymentowanie ze składem mieszanki. Umieść swoją rękę nad wlotem powietrza do gaźnika i obserwuj, co się stanie. Jeśli wskazania CO2 podskoczą , to znaczy, że silnik nie pracuje tak wydajnie jak jest to możliwe, i dalsze poszukiwania są wymagane aby odkryć przyczynę dlaczego. Odwrotnie, jeśli CO2 spadną, to znaczy, że silnik obecnie pracuje w najlepszych warunkach, przed dokonaniem jakichś zmian.

Generalną zasadą jest, niższe niż normalne wskazania CO2 są spowodowane przez niewłaściwy skład mieszanki lub gubienie zapłonów. Z drugiej strony tlen O2 jest dobrym wskaźnikem czysto pracującego silnika. Jednakże, O2 ma dyskusyjną wartość diagnostyczną. Gdy silnik pracuje na ubogiej mieszance, ilość O2 będzie wzrastać proporcjonalnie do wzrostu ilości powietrza w mieszance (coraz uboższa mieszanka). W momencie, gdy punkt gubienia zapłonów z powodu zbyt ubogiej mieszanki zostanie osiągnięty, poziom O2 będzie wzrastał bardzo szybko wraz ze wzrostem ilości wypadniętych zapłonów.

Można zweryfikować wypadanie zapłonów z powodu zbyt ubogiej mieszanki przez obserwację dodatkowo HC i CO. Jeśli poziom CO jest niski a poziom HC jest wysoki i niestabilny (impulsowy), znajdujesz się w obszarze gubienia zapłonów z powodu zbyt ubogiej mieszanki. Normalny silnik na wolnych obrotach (biegu jałowym) powinien dawać odczyty pomiędzy 0.5 do 4%. Wszystko powyżej 4% jest mieszanką za ubogą plus "wypadające" zapłony. Poniżej 0.5% znaczy, że marnujesz paliwo.


Szukając powiązań

Kiedy jesteśmy gotowi zrobić pomiary składu spalin, szukanie związków jest znacznie ważniejsze niż zwykłe zbieranie i zapisywanie danych. Jeśli jesteś zakręcony, właśnie planuję wyjaśnienie. Przypuśćmy, że dokonując pomiaru składu spalin na wolnych obrotach otrzymaliśmy następujące wskazania: CO=1.2%, HC=200PPM, CO2=7,2% i O2=7,2%. Teraz, gdy mamy te dane, co one znaczą?

Wykorzystując wskazówki dane wcześniej, możesz naszkicować jakieś wnioski, ale gdy dojdzie do interpretacji tych wyników, czy są dobre czy złe, nie ma ściśle określonej i szybkiej w użyciu skali, względem której można interpretować wyniki.

Co nam pozostaje? A co z powiązaniami (dlatego poświęciliśmy tak dużo miejsca opisując składniki spalin). Ponieważ nie ma nic drastycznie złego z odczytem zawartości HC i CO, zignorujemy je w tej chwili i skoncentrujemy sie na CO2 i O2. Po szybkiej ocenie wskazań, powinieneś dojść do wniosku, że CO2 jest niższe niż normalne (zakres pomiędzy12-15%) i O2 jest bardzo wysoki (powinien byc 0.5% do 4%).

Ponieważ wysokie wskazania O2 oznaczają ubogą mieszankę, pierwszą rzeczą do zrobienia jest sprawdzenie twojej diagnozy. Spróbuj wzbogacić mieszankę przez umieszczenie kawałka tkaniny ponad wlotem powietrza, otworzeniem ssania, lub symulacją zimnego rozruchu (w samochodach z wtryskiem) i obserwuj co się stanie. Jeśli O2 zacznie spadać i CO2 wzrastać, wtedy twoja początkowa diagnoza była dobra. Od tego momentu zacznij szukać przyczyny ubogiej mieszanki. Jeśli silnik zareaguje inaczej niż sie spodziewałeś, lub nie interpretujesz wskazań poprawnie, lub zmieniłeś nie tą składową (bardziej zubożyłeś w momencie gdy miałeś wzbogacić), lub też nie rozumiesz do końca relacji pomiędzy składem spalin a działaniem silnika. W ostatnim przypadku przejrzyj część o składzie spalin.

Dołączony graf streszcza relacje zachodzące pomiędzy CO2, CO i O2. Zacieniony obszar oznacza "punkt stochiometryczny", który jest zdefiniowany jako teoretyczny stosunek masowy powietrza do paliwa, przy którym mieszanka ulega całkowitemu spaleniu.

Ten punkt to stosunek 14.7:1 oznacza, że 1kg paliwa potrzebuje do całkowiteo spalenia 14.7 kg powietrza. Na lewo od tego punktu oznacza bogatą mieszankę, na prawo oznacza ubogą mieszankę. Zauważysz, że maksymalna efektywność spalania jest związana z najwyższymi odczytami CO2.


Troche rzeczy o których instrukcja nie wspomniała

Dyskutowaliśmy o właściwościach podczerwieni do analizowania wydajności spalania, jak się okazuje podczerwień jest nawet bardziej wszechstronna. Aby stwierdzić dlaczego silnik nie chce zapalić lub gaśnie, przeprowadź test, ponów próbę zapalania (zacznij kręcić rozrusznikiem) z podłączonym analizatorem.

To jest szybki sposób aby rozwiązać problem, czy przyczyną jest brak zasilania paliwem, czy zapłon. W momencie, gdy kręcisz silnikiem, obserwuj co się dzieje ze wskazaniami HC. Jeśli wskazania są wysokie, trzeba sprawdzić system zapłonowy oraz rozrząd, jeśli wskazania są niskie umieść swoją rękę nad gaźnikiem lub wlotem powietrza i zakręć rozrusznikiem i sprawdzaj czy czujesz ssanie.

Małe podciśnienie z podniesionym poziomem HC jest dobrym wskaźnikiem niskiej kompresji i/lub dużego zaciągania powietrza inną drogą (lub przedmuchów). Jeśli odczuwałeś "dobre" podciśnienie na ręce na wlocie powietrza z małym poziomem HC, jest szansa, że problemem jest brak zasilania silnika paliwem.

Ten analizator jest również dobry do potwierdzenia diagnozy "wydmuchanej" uszczelki pod głowicą, lub pękniętego bloku pomiędzy komorą spalania a układem chłodzenia. Po usunięciu korka chłodnicy ( Proszę testuj to na zimnym silniku!!!!!!!!!!) trzymaj końcówkę sondy tuż nad wlewem. Zapal silnik, jeśli pojawią się bąbelki powietrza i będziesz miał wskazania CO i HC, to znaczy, że gazy wylotowe znalazły drogę i dostają się do układu chłodzenia.


Co robić jeśli?

Jest oczywistym, że ten artykuł nie będzie w stanie odpowiedzieć na wszystkie twoje pytania, ale ja próbowałem przewidzieć niektóre z nich, bazując na moich wcześniejszych doświadczeniach. Większość Szpeców wytyka producentom samochodów, że nie zamieszczają oni specyfikacji. Może tak być, ale jeśli popatrzysz na naszą dyskusję, czy ma to znaczenie?

My omawialiśmy w tym przykładzie silnik benzynowy 4 suwowy i żaden z producentów nie może przypisywać sobie że to wymyślił. Pamietaj - podstawowe zasady działania są te same. Tym, czym się różnią samochody pomiędzy sobą jest to, jak dobrze samochód może utrzymać się w powyżej opisanych granicach w dużym zakresie obrotów, w różnych warunkach obciążenia i jak długo.

Tu możesz dostrzec zalety technologii wielozaworowych, wyższość wtrysku paliwa nad gaźnikiem i co jest sednem zapłonu elektronicznego.
Co jeśli odczyty nie są nawet bliskie tego, co jest wymagane, ale silnik wygląda, że jest OK? To jest tak samo jak pytać sie, co jest jeśli dostaję takie odczyty a samochód nawet nie zapalił? Ja myśle że nasuwa się ostrzeżenie. Sprawdź czy układ wydechowy jest szczelny. Jakikolwiek wyciek bedzie oceniony jako pochodzący z silnika. Upewnij się, że test przeprowadzasz w normalnych temperaturach pracy i obroty silnika są stałe!!!

Musisz zapamiętać, że warunki pracy przy zmieniajacych się obrotach nie muszą przestrzegać tych zasad, inaczej samochód nie nadawałby się całkowicie do jazdy. Ostatecznie, upewnij się, że twój analizator jest właściwie wykalibrowany i jest w dobrej kondycji. Nigdy nie wyłączaj swojego analizatora - niezależnie od producenta - z gazami w komorze analizatora. Pozwól oczyścić się urządzeniu przez conajmniej 3 minuty czystym powietrzem, przed wyłączeniem. I jeszcze jedno połóż kopię tego artykułu w bezpiecznym miejscu - wcześniej czy później będziesz potrzebował tych informacji.

Spalanie w silniku benzynowym

Proces spalania w silniku benzynowym zapoczątkowywany jest przeskokiem iskry o energii około 0,1 J. Miedzy elektrodami świecy gwałtownie rośnie temperatura, w krótkim czasie osiągając 10 000 °C. Intensywna jonizacja powoduje rozpoczęcie reakcji chemicznych spalania. Jednak nie każda iskra spowoduje zapłon mieszanki umożliwiający rozprzestrzenianie się płomienia. Spalanie to może być zapoczątkowane tylko wtedy, gdy energia iskry przekroczy graniczną wartość, która z kolei zależy od paru czynników. Przy jednorodnej mieszance o składzie stechiometrycznym (AFR=14,7 lub lambda=1) ta niezbędna energia to 0,001...0,003 J, czyli nie ma problemu, ponieważ jest to zaledwie setna część energii, którą posiada iskra. Jednak zarówno wzbogacanie, zubożanie, bądź zmniejszenie stopnia odparowania podnosi tą wymaganą energię dość gwałtowanie (np.10 x). Poza tym są jeszcze inne czynniki podnoszące wymagania co do energii zapłonu, takie jak stopień zawirowania mieszanki, na które jednak nie mamy zbyt wielkiego wpływu.


Wyładowanie iskrowe następuje, jak wiadomo, jeszcze na kilka do kilkudziesięciu stopni przed osiągnięciem przez tłok GMP. Jest to tak zwany kąt wyprzedzenia zapłonu, który daje mieszance czas na zapalenie się i przyrost ciśnienia. Wyprzedzenie zapłonu jest niezbędne, aby maksymalne ciśnienie nastąpiło tuż po osiągnięciu przez tłok GMP.
Podczas spalania mieszanki można wyróżnić trzy okresy: powstawania płomienia, rozprzestrzeniania się płomienia oraz dopalania.


Okres powstawania płomienia zaczyna się wyładowaniem na świecy a kończy gwałtownym wzrostem ciśnienia. Jest on tym krótszy im większa jest jednorodność mieszanki, dobre rozpylenie paliwa, podgrzewanie kolektora dolotowego oraz wzrost zawirowania ładunku pozwalają znacznie skrócić ten okres. Równie zwiększenie otwarcia przepustnicy, podnoszące temperaturę ścian komory spalania oraz zmniejszenie pozostałości spalin w cylindrze korzystnie wpływają na skrócenie czasu trwania tego okresu. W odróżnieniu od wymaganej energii iskry, ten okres przebiega najszybciej przy mieszankach bogatych (AFR=9...12 lambda=0,6...0,8).


Okres rozprzestrzeniania się płomienia, który umownie kończy się wraz z osiągnięciem przez ładunek największej temperatury, obejmuje największy wzrost ciśnienia (maksymalne jest osiągane w jego połowie). W tym okresie spaleniu ulega 85...90% mieszanki.
Okres dopalania charakteryzuje gwałtowny spadek ilości reakcji i przy prawidłowym przebiegu spalania w okolicach 60°OWK praktycznie jest już po spalaniu (aczkolwiek minimalna ilość reakcji zachodzi jeszcze nawet w kolektorze wydechowym). Jednak ten proces spalania może się znacznie przedłużyć w przypadku mieszanek ubogich i wtedy okres intensywnego oddawania ciepła może trwać nawet przez cały suw pracy, doprowadzając do przegrzania silnika.


Aby moc silnika była największa (a jednocześnie jego praca najbardziej optymalna) kąt wyprzedzenia zapłonu należy dobierać tak, aby maksymalne ciśnienie występowało przy kącie obrotu wału korbowego około 10°OWK po GMP. Zbyt duże wyprzedzenie zapłonu spowoduje, że maksimum ciśnienia natrafi na tłok wykonujący jeszcze suw sprężania czyli będzie to oczywista starta energii oraz nadwerężanie elementów silnika, z kolei zbyt późny zapłon spowoduje późniejsze wystąpienie piku ciśnienia a tym samym sprawi, że gazy wykonają mniejszą pracę ograniczając tym samym moc silnika.


Kąt wyprzedzenia zapłonu nie jest wartością stałą podczas pracy silnika. Zarówno zmieniające się obroty, jak i stopień uchylenia przepustnicy decydują o tym, że musi się on zmieniać.
Przeanalizujmy wpływ obrotów na kąt wyprzedzenia zapłonu. W miarę wzrostu prędkości obrotowej zwiększa się wprawdzie zawirowanie ładunku (przyspieszając reakcje spalania), jednak nie rekompensuje to zmniejszenia czasu trwania obiegu i konieczne jest zwiększanie kąta wyprzedzenia zapłonu. Kąt ten zwiększa się aż do obrotów momentu maksymalnego, kiedy ilość mieszanki jest największa (tym samym największe jest ciśnienie w cylindrze). Następnie współczynnik napełniania spada (przebieg współczynnika napełniania jest podobny do krzywej momentu obrotowego) a obroty cały czas wzrastają. Powoduje to, że w rezultacie wypadkowy kąt wyprzedzenia zapłonu pozostaje mniej-więcej stały. Czy teoria zgadza się w tym miejscu z praktyką? łatwo to sprawdzić. Wystarczy spojrzeć na wykresy odśrodkowych regulatorów zapłonu (w autach z tradycyjnym aparatem zapł.). Kąt wyprzedzenia zapłonu narasta do obrotów około momentu maksymalnego i dalej utrzymuje się na stałym poziomie.


Kolejnym czynnikiem warunkującym kąt wyprzedzenia zapłonu jest stopień uchylenia przepustnicy, a ściślej wartość podciśnienia w układzie dolotowym. Wiadomo przecież, że silnik może pracować jednocześnie z prędkością 3000 obr./min przy pełnym otwarciu przepustnicy, jak i przy lekkim naciśnięciu pedału gazu. Dla regulatora odśrodkowego, a w układach elektronicznych dla mapy będącej jego odpowiednikiem jest to nadal to samo 3000. A jak wiadomo dla silnika i przebiegu spalania są to już dwie zupełnie różne sytuacje. Przepustnica ma za zadanie ograniczyć ilość mieszanki dostającej się do cylindrów, regulując tym samym moc oddawaną przez silnik. Tak wiec przy częściowych uchyleniach przepustnicy ciśnienie w cylindrze zmniejsza się, a to jak wiadomo spowalnia proces spalania. Należy więc odpowiednio wyprzedzić kąt zapłonu, aby mimo to maksymalne ciśnienie występowało tuż po GMP. I tu, podobnie jak w przypadku regulatora odśrodkowego, nie ma uniwersalnych kątów dla wszystkich silników. Wszystko zależy od konstrukcji komory spalania, zawirowania ładunku, umieszczenia świecy, jakości mieszanki i jeszcze paru innych czynników.

Na przedstawionym powyżej wykresie widać przebieg ciśnienia (czerwona, zielona, niebieska linia) oraz temperatury (zolta linia) w funkcji obrotu wału korbowego, przy czym 0 jest oczywiście GMP tłoka. Linie ciągłe obrazują przebieg parametrów przy prawidłowo dobranym kącie wyprzedzenia zapłonu. Pole pod krzywą ciśnienia jest proporcjonalne do pracy wykonywanej przez gazy, czyli w efekcie także do mocy rozwijanej przez silnik.
Linia czerwona przedstawia przebieg ciśnienia przy zbyt wczesnym zapłonie. Widać wyraźnie, że ciśnienie rośnie do wysokiej wartości, gdy tłok porusza się jeszcze go góry, przez co energia gazów jest tracona. Moc silnika jest mała.
Linia niebieska odzwierciedla przebieg ciśnienia przy zbyt późnym zapłonie. Intensywny ruch tłoka w dół powoduje, że gazy nie są w stanie wykonać dostatecznie dużej pracy i moc również spada.
Przedstawiony wykres nosi nazwę otwartego wykresu indykatorowego i pokazuje, iż aby proce spalania przebiegał poprawnie kąt wyprzedzenia zapłonu powinien być dobierany tak, by szczytowe ciśnienie w cylindrze nastąpiło w granicach ok. 10°OWK po GMP. Dzieje się tak dla wszystkich bez wyjątku silników benzynowych na świecie.
Mierzenie punktu maksymalnego ciśnienia na dowolnym silniku jest w praktyce nierealne i dlatego najbardziej optymalny kąt zapłonu dobiera się na hamowni (Dyna Tuning), poprzez taką regulację kąta wyprzedzenia zapłonu, aby osiągnąć największą przy danych obrotach i wciśnięciu pedału gazu moc silnika.

Poradnik kupującego.

Poradnik kupujacego

Na początek

Sprawdź nadwozie czy nigdzie nie rdzewieje, szczególnie zwróć uwagę na przednie słupki, błotniki przy nadkolach, progi, wnęki drzwi i pod tylnim spojlerem lekko go unosząc (praktycznie każdy Nissan 200sx s13 ma rdze w tym miejscu). Sprawdź odległości między elementami, wszystkie powinny być równe, drzwi, maska tylnia klapa a także przednie lampy nie powinny odstawać ani mieć różnych odstępów. Zobacz także w bagażniku pod dywanikiem czy wszystko jest w porządku, możesz też wyjąć plastikowe zaślepki w wykończeniu tapicerki w bagażniku, aby sprawdzić mocowania amortyzatorów (czy nie ma rdzy lub pozostałości po złej naprawie blacharskiej). Sprawdź także pod maską czy nie ma nigdzie rdzy lub pozostałości po złej naprawie blacharskiej. Sprawdź zawieszenie - rozbujaj przy każdym kole z osobna - powinno zatrzymać się natychmiast. Zwróć uwagę na tarcze hamulcowe czy nie są zardzewiałe lub pokrzywione, sprawdź też czy mają gładką powierzchnię. Jeśli jest to s13 to zwróć uwagę na przednie tarcze hamulcowe, zdarza się często, że są pokrzywione szczególnie w starszych modelach wyposażonych w tarcze o średnicy 257mm. Jeśli masz możliwość to sprawdź podwozie, zobacz czy nie ma nigdzie wycieków ze skrzyni, wspomagania, dyferencjału. Sprawdź wnętrze samochodu. Zadbane wnętrze może świadczyć o tym, że właściciel równie dobrze dbał o auto. Zwróć uwagę na kierownicę i fotel kierowcy, na podstawie ich zużycia można ocenić przebieg (np. czy jest tak niski jak wskazuje licznik, zazwyczaj w samochodach tej klasy nie przekręca się liczników, ale różnie to bywa). Sprawdź pasy bezpieczeństwa, w jakim są stanie czy działa blokada i czy mają taką samą datę produkcji jak auto. Lewa strona oparcia fotela na samym kancie szybko się przeciera, więc może się zdarzyć, że będzie tam dziura. Odpal silnik (powinien odpalić z pierwszym razem i chodzić równo) i sprawdź światła mijania, drogowe, stopu, kierunkowskazy, awaryjne, klakson, elektryczne szyby, lusterka, szyberdach, centralny zamek, wycieraczki, spryskiwacze, ogrzewanie tylniej szyby, nawiew, klimatyzacja (czy działa i dobrze chłodzi). Jeśli coś nie działa właściciel często mówi "to pewnie bezpiecznik się przepalił" jednak może być to coś poważniejszego i przyczyna może być trudna do zlokalizowania a koszt naprawy wysoki. Skręć kołami i sprawdź jak zużyty jest bieżnik, nie powinien się znacząco różnić pomiędzy lewą a prawą przednią opną. W Polsce ciężko jest znaleźć egzemplarz bezwypadkowy, wiec trzeba uważać żeby nie kupić autka, które zostawia cztery ślady.

Jazda próbna

Spytaj się właściciela:
- co ile zmieniał olej i jaki jest to olej. Olej musi być zmieniany co 5 000 km i lepiej żeby nie był to olej mineralny.
- kiedy był zmieniany pasek rozrządu. Musi być wymienany co 90 000 km.

Jedź spokojnie nie przekraczając 3 000 obrotów, dopóki silnik nie osiągnie swojej normalnej temperatury pracy. Sprawdź układ kierowniczy powinien działać płynnie, precyzyjnie i bez luzów, nie powinno być żadnych drgań odczuwanych na kole kierownicy. Spróbuj zawrócić na niewielkim odcinku i słuchaj czy nic nie stuka w przednich kołach, jeśli tak to mogą to być zużyte końcówki drążka kierowniczego. Sprawdź sprzęgło czy działa lekko i czy nie ma żadnych dziwnych dźwięków, kiedy je wciśniesz do końca Sprawdź czy auto jedzie prosto, gdy nie trzymasz kierownicy, czy nie ściąga go na żadną stronę, gdy ostro hamujesz. Przy lekkim hamowaniu powinien zwalniać równomiernie bez szarpania. Nie powinno być żadnego hałasu, jeśli jest może być spowodowany pokrzywionymi lub zardzewiałymi tarczami. Sprawdź czy działa ABS, rozpędź auto i wciśnij hamulec do końca - koła nie powinny się zablokować. Ciężko wchodzące biegi (gdy auto nie jest rozgrzane) jest normalne w 200sx. Kiedy silnik zagrzeje się wystarczająco sprawdź przyśpieszenie na każdym biegu, czy żaden z nich nie wyskakuje. Wrzuć drugi bieg i wciśnij gaz do końca, auto powinno przyśpieszyć błyskawicznie a turbina powinna zacząć pompować powietrze od około 3 000 obrotów i utrzymywać ciśnienie do 6500 obrotów. Sprawdź czy nie zapalają się żadne kontrolki ostrzegawcze. Wskaźnik temperatury silnika powinien utrzymywać się cały czas na tym samym poziomie bez żadnych wahań.

Na koniec

Otwórz maskę i posłuchaj jak pracuje silnik. Powinien chodzić równo, jeżeli tak nie jest (np. rzuca silnikiem lub nie utrzymuje stałych obrotów) to może być to poważna usterka, która będzie trudna do usunięcia. Sprawdź czy nigdzie nie wycieka olej lub inne płyny. Odkręć korek od wlewu oleju, powinno delikatnie dmuchać czystym powietrzem, nie powinno dmuchać na niebiesko, czarno albo chlapać olejem. Zobacz czy w oleju nie ma wody. Wyjmij też bagnet do sprawdzania oleju, tędy też nie może wylatywać żaden dym ani chlapać olejem. Sprawdź płyn chłodniczy czy nie ma w nim śladów oleju, jeśli są to może oznaczać, że jest uszkodzona uszczelka pod głowicą. Wkręć silnik do około 7000 i sprawdź czy nie dymi z rury wydechowej, jeżeli spaliny są koloru niebieskiego to oznacza, że jest spalany olej (uszkodzona turbina, pierścienie, itp.), jeżeli spaliny są koloru czarnego to oznacza, że spala za bogatą mieszankę i może być to poważna usterka, jeżeli spaliny są koloru białego lub szarego to oznacza, że do komory spalania dostaje się woda przyczyną może być uszkodzona uszczelka pod głowicą. Wyłącz silnik, powinien zatrzymać się od razu bez samozapłonów.


Gdy kupujesz samochód

- Nigdy nie zachwalaj auta np. "jakie ładne felgi", udawaj że widziałeś lepsze, wybrzydzaj i narzekaj na co się da. Dzięki temu zawsze coś da się zbić z ceny.
- Nie napalaj się na auto, jak sprzedający zobaczy, że się napaliłeś to nie będzie chciał zbić ceny.
- Sprawdź czy jest to ten rocznik co podaje właściciel, najłatwiej można to sprawdzić po numerach nadwozia lub w briefie, jeśli go nie ma to na pasach na samym dole jest taka biała karteczka i tam jest podany rok produkcji.

Bezwypadkowy-nowa definicja.

Ogłoszenie jak każde inne w internecie, samochód idealny, pierwszy właściciel, serwisowany, bezwypadkowy z gwarancją przebiegu (potwierdzenie CAR PASS), można by rzecz wprost idealne..
A od tego idealnego auta dzieliło nas około 230km, ale czy  jest ten dystans przy tak wspaniałym samochodzie, na zdjęciu błyszczącym, wywoskowanym - jednym słowem samochód marzenie!
Jeszcze tylko kontrolna rozmowa telefoniczna ze sprzedającym, który jeszcze bardziej podłechtał EGO osoby zainteresowanej zakupem - nic tylko wsiadać i jechać!

Jeżeli ktoś po tym elemencie nie może zorientować się o jakim egzemplarzu mową, pragnę nadmienić, iż chodzi o popularną KIA CEED SW 2008 - czyli model identyczny jakiego używa nasza rodzima policja (przepraszam, że to słowo piszę z małej ale ostatnio dostałem mandat)

24 godziny później, na miejscu...
Auto było ładne, nie można powiedzieć, aczkolwiek byłoby ładniejsze gdyby tylna prawa ćwiartka była fabryczna, drzwi kierowcy i pasażera nie lakierowane, a błotnik i maska nie szpachlowane - gdyby nie te DROBNE elementy samochód byłby perfekcyjny. Świecił się niczym napromieniowany grzyb w "czerwonym lesie" w Czarnobylu!
Cóż... mina znajomej osoby stanowczo przybrała inny front - a ja w duchu sobie pomyślałem "co z tą Polską?" Czy już nie można kupić w tym kraju normalnego 3,5 letniego letniego auta chociaż w 90% zgodnego z treścią ogłoszenia?!

Jednak najlepsze dopiero przed nami...
Gdy sprzedający zorientował się, że misterna fuszerka została odkryta, bez najmniejszego skrępowania opowiadał nam jak tylna część została wspawana, drzwi lakierowane dla wycieniowania metaliku, a z przodu już nawet sam zapomniał skąd się ta szpachla na błotniki i masce wzięła. Jednak lekkość w opowiadaniu tej historii była taka jakbym ja mówił np o wymianie kół letnich na zimowe - tylko w tym wypadku wystarczy odkręcić śruby, a nie spawać!
A jazda próbna (już tylko z ciekawości by przejechać się tym modelem) pokazała, że mimo iż element został dobrze wspawany, to warstwy wytłumiającej ktoś poskąpił, przy 70 km/h ze strony wspawanego elementu dochodził niesamowity szelest powietrza - nie chciałbym jechać tym autem 140 km/h gdyż pewnie by nas wywiało z tego auta.


I w tym momencie nastąpił przełom...
Na pytanie co w/g niego znaczy słowo BEZWYPADKOWY?
Otrzymaliśmy odpowiedź z uśmiechem na twarzy : "dla mnie to auto które ma całe podłużnice i nie wystrzelone poduszki."
Oglądanie innych eksponatów sprzedającego było bezcelowe - gdyż już wiem, że bez wiaderka szpachli by się nie obyło.

Przyznam, że ta historia pokazała mi i uzmysłowiła, że bez większej wiedzy, sprawnego oka i miernika lakieru prawdopodobnie ktoś jutro podjedzie i kupi ten samochód z uśmiechem na twarzy i pewnie, będzie w jakiś tam sposób zadowolony z eksploatacji , a szum z prawej strony zrzuci na koreańskie wykonanie...
Mimo kryzysu w motoryzacji i lekkiej stagnacji, handel i import radzi sobie zupełnie dobrze, a ludzie o znikomej wiedzy techniczno/motoryzacyjnej są najlepszym kąskiem, który pozwala dalej kręcić się tej machinie...