Popis:
Úkolem zapalovacích svíček je přeměnit elektrický impuls z cívky v jiskru výboje ve válci motoru tak, aby co nejlépa zapálila směs paliva a vzduchu ve válci. Následující obrázek ukazuje řez zapalovací cívkou.

Možná že se někomu bude zdát následující rozbor jevů na zapalovací svíčce příliš detailní. Pochopení těchto jevů vám však umožní orientovat se v současné široké nabídce zapalovacích svíček a tím kolikrát ušetřit nemalé finanční částky!

Z pohledu fyzikálních požadavků na jiskru zapalování je pravděpodobnost zapálení směsi ve válci tím větší, čím bude nárůst napětí na svíčce strmější, napětí přeskoku jiskry vyšší a délka výboje (velikost jiskry) větší.

Obrázek ukazuje průběh napěťového impulzu zapalování při zapálení výboje v zapalovací svíčce. Výboj na svíčce dělíme na dvě fáze. První fáze se nazývá kapacitní a na obrázku je zobrazena průběhem mezi body A a B. Tato fáze má rozhodující vliv na zapálení směsi ve válci. Druhá část výboje se nazývá indukční a na obrázku je zobrazena průběhem mezi body B a C.

Měřením na mnoha motorech bylo prokázáno, že nejdůležitější pro zapálení směsi je kapacitní fáze výboje ve svíčce. Nedojde-li k zapálení směsi v kapacitní fázi výboje, máme pak "druhou šanci" zapálit směs v indukční části výboje. Jiskřiště, tedy místo, kde přeskakuje jiskra zapalovací svíčky, je tvořeno vnější a střední elektrodou, jak je to patrné z obrázku s řezem svíčky. Z definice požadavků na optimální zapalovací jiskru (viz výše) vyplývá, že se musíme snažit, aby:
· Nárůst napětí na svíčce byl co nejstrmější
· Přeskokové napětí na svíčce co nejvyšší
· Jiskra (dráha výboje) byla co nejdelší

Nárůst napětí:
Strmost nárůstu napětí na svíčce závisí na tvaru impulzu zapalovací cívky a na vlastnostech zapalovacích kabelů. Moderní elektronické zapalování je schopno vytvořit zapalovací impulz s dobou nárůstu kolem jedné mikrosekundy. V tom případě mají na strmost nárůstu napětí vliv hlavně kabely zapalování.

Zde se opět projeví nevýhoda klasických odporových kabelů. Uvážíme-li, že typická zapalovací svíčka má kapacitu 150pF, pak tato tvoří spolu se zapalovacím kabelem RC článek. Svíčka se tedy nabíjí přes zapalovací kabel, délka nabíjení je přímo úměrná odporu zapalovacího kabelu. Pro zapalovací kabel BERU s kovovým jádrem a celkovým odporem 2 kOhm je doba nabíjení svíčky:

Je vidět, že v tomto případě kabel neovlivní podstatně dobu nárůstu, neboť dojde k malému prodloužení náběhu z 1ms na 1,3ms. Jiná je však situace u klasického odporového zapalovacího kabelu, kde odpor nejdelšího kabelu je 13 kOhm. Zde bude doba nabíjení svíčky:

V tomto případě se nárůst napětí zpomalí z 1ms na 3ms, doba nárůstu je tedy tedy trojnásobná! V případě použití kabelů Power Wires, kdy zapalovací kabel má také indukčnost, je situace ještě horší.

Strmost nárůstu napětí na jiskřišti zapalovací svíčky ovlivňuje velikost přeskokového napětí jiskřiště, závislost je zobrazena na obrázku. Graf vpravo ukazuje dva příklady strmosti nárůstu napětí. Při strmějším nárůstu napětí (přímka č.2) je přeskokové napětí větší, než v případě méně strmého nárůstu napětí (přímka č.1)

Přeskokové napětí:
Přeskokové napětí jiskřiště zapalovací svíčky je dáno tvarem elektrod, vdáleností elektrod a tlakem ve válci. Graf vpravo ukazuje závislost přeskokového napětí na tlaku a vzdálenosti elektrod. Je patrné, že se vzrůstající vzdáleností roste přeskokové napětí. Přeskokové napětí také roste s tlakem, takže u vozů s vyšším kompresním poměrem (C20XE,C20LET) jsou kladeny vyšší požadavky na zapalovací soustavu.

Důležitou roli hraje také tvar elektrod. Graf vpravo ukazuje závislost přeskokového napětí na tvaru a vzdálenosti elektrod. Z grafu je zřejmé, že pro přeskok jiskry na hrotovém jiskřišti stačí podstatně menší napětí, něž je tomu u kulového jiskřiště. Na osrých hranách je vysoký gradient napětí, dobře se z nich dobře uvolňují elektrony a to má za následek podstatné snížení napětí, potřebného pro přeskok jiskry. Proto také střední elektroda svíčky (kolík) má ostré hrany, aby se snížilo napětí, potřebné k přeskoku jiskry.

Dráha výboje:
Na první pohled se zdá nesmyslné snižovat přeskokové napětí svíčky ostrou hranou kolíku když přece víme, že s rostoucím přeskokovým napětím roste pravděpodobnost zapálení směsi?! U svíčky se ostré hrany kolíku však používá k tomu, abychom při stejném přeskokovém napětí dosáhli postatně delší dráhy výboje. Čím je délka výboje delší, tím je i větší pravděpodobnost, že letící elektrony "trefí" molekulu paliva a dojde k zápalu směsi.

Tepelná hodnota svíčky:
Při provozu se zapalovací svíčka zahřívá teplem ze spalovacího prostoru. Teplo vstupuje do svíčky povrchem špičky izoátoru a je ze svíčky odváděno jednak přestupem do hlavy motoru a jednak sáláním, jak to ukazuje obrázek vpravo. Svíčky jsou rozděleny do skupin podle tzv. tepelné hodnoty.

Svíčku se správně zvolenou tepelnou ukazuje křivka B. Při provozu se rychle zahřeje, ale i při maximálním zatížení motoru nedojde k samozápalům.

Teplá svíčka přijímá více tepla než svíčka s normální tepelnou hodnotou, takže se rychleji zahřeje na samočistící teplotu a nedochází tak k jejímu zanášení. Při větším zatížení motoru však může dojít k nárůstu teploty kolíku svíčky, který pak začne způsobovat samozápaly (křivka C). Teplou svíčku můžeme použít v případě, že většinu provozu vozidla tvoří městský provoz a dochází k zanášení svíčky uhlíkem - karbonování.

Studená svíčka přijímá méňe tepla než svíčka s normální tepelnou hodnotou, takže se pomaleji zahřeje a i při zvýšeném zatížení motoru nedochází k samozápalům. Při trvale nízkém zatížení motoru se její teplota pohybuje pod samočistící teplotou a dochází k jejímu zanášení (křivka A). Studenou svíčku použijeme v případě dodatečného zvýšení výkonu motoru tuningem.

Údržba:
Pokud jsou v motoru použity svíčky se správnou tepelnou hodnotou, pak nepotřebují žádnou údržbu, pouze pravidelnou výměnu. Otázkou pouze je, jak často svíčky měnit.

Svíčka se při své činnosti opotřebovává. Každý výboj vytrhává částice materiálu střední elektrody svíčky (kolíku). Prože jiskra skáče mezi hranou kolíku a vnější elektrodou, úbytek je největší na hranách kolíku. Dochází tak k "zaoblení" kolíku. Ztrátou ostrosti hran se zvýší přeskokové napětí, potřebné k zapálení výboje. Obrázek vlevo ukazuje závislost přeskokového napětí na vzdálenosti elektrod pro novou a pro opotřebenou svíčku. Je patrné, že opotřebená svíčka potřebuje podstatně vyšší napětí. To zvyšuje požadavky na zapalovací systém vozu.

Obrázek vpravo ukazuje požadavky na zapalovací systém při použití nové a opotřebené zapalovací svíčky. Křivka A ukazuje potřebné přeskokové napětí pro novou svíčku, křivka A1 pro opotřebenou svíčku. Napětí dodávané zapalovacím systémem ukazuje křivka B. Je vidět, že při vyšších rychlostech nemusí být zapalovací systém schopen dodat potřebné napětí k zapálení výboje (bod C). Dochází k nespálení (nebo nedokonalému spálení) směsi, snížení výkonu motoru, poškození katalyzátoru. Ke stejné situaci může dojít i při nižší rychlosti, při akceleraci, kdy vzrostou tlaky ve válcích a zvýší se přeskokové napětí.

Při činnosti svíčky dochází také k zanášení špičky izolátoru jak to ukazuje obrázek vpravo. Usazeniny tvoří svodový odpor, který snižuje hodnotu napětí dodávaného zapalovacím systémem. Výsledek je podobný, jako u opotřebené svíčky - nespálená nebo špatně spálená směs.

To vše jsou důvody pro včasnou výměnu svíček. Těm, kteří chtějí mít vůz stále ve 100% stavu, zvláště pak majitelům vozů s motory C20LET a C20XE doporučuji měnit svíčky už po 10.000 kilometrech.

Při výměně měníme zásadně všechny svíčky najednou!

Výměna svíček:
Při výměně svíček musíme dávat pozor při utahování nových svíček. Následující obrázky ukazují, jakým způsobem utahovat nové a použité zapalovací svíčky v závislosti na jejich těsnění.

Svíčka s těsněním podložkou

Svíčka s těsněním kuželem

Diagnostika:
Diagnostiku zapalovacích svíček provádíme při každé jejich výměně. Ze vzhledu použité zapalovací svíčky je možno diagnostikovat různé závady. Následující obrázky ukazují vzhled svíček spolu s popisem příčiny poruchy.

	Normální svíčka Správně zvolená tepelná hodnota svíčky Správné časování zapalování Správné složení směsi
	Zaolejovaná svíčka Svíčka je pokryta olejem Vysoká hladina oleje v motoru Špatně nasazené pístní kroužky
	Zakarbonovaná svíčka Svíčka pokryta uhlíkem Tepelná hodnota svíčky je příliš studená, nedochází k samočištění Příliš zašpiněný vzduchový filtr Bohatá směs
	Přehřátá svíčka Natavená Tepelná hodnota svíčky je příliš vysoká, dochází k samozápalům Chudá směs
	Usazeniny Olej prosakuje do spalovacího prostoru Nekvalitní palivo

Tuning:
Jestliže jste na motoru Calibry provedli úpravy zvyšující jeho výkon jako například přečipování, sportovní filtr sání, zvýšení kompresního poměru, zvýšení plnicího tlaku turba, pak je vhodné osadit motor zapalovacími svíčkami o stupeň chladnějšími, než byly ty původní. Naopak tepelnou hodnotu svíčky ponecháte, jestliže jste upravovali výfukové potrubí, velikost jiskřiště svíčky nebo jste osadili tuningovou zapalovací cívku nebo kabely. Na každý pád menší zlo je zvolit studeňejší svíčku než by byla zapotřebí než naopak.

Některí výrobci svíček nabízejí takzvané "tuningové svíčky". Ty jsou většinou určeny pro sportovně upravené vozy a předpokládají, že převážná část provozu motoru je v oblasti maximální zátěže a maximálních otáček. V tomto režimu poskytují lepší parametry, než svíčky standartní. Naopak v ostatních režimech provozu motoru jsou tyto svíčky podstatně horší, nehodí se pro běžný provoz vozu. Proto dobře zvažte případnou koupi a montáž tuningových svíček do svého vozu. Na žádný pád od nich nečekejte závratné zvýšení výkonu motoru.

Vzhledem k rozdílům ve tvaru spalovacích prostorů a hlav pístů různých motorů se může stát, že určitá tuningová svíčka jednomu typu motoru přinese zvýšení výkonu a u dalšího se neprojeví nebo se projeví negativně.

Indexování svíček:
Indexování svíček je metoda, která může přinést až 2% zvýšení výkonu motoru. Metoda vychází z faktu, že optimální poloha jiskřiště zapalovací svíčky je, když je jiskřiště "otevřeno" směrem k sacím ventilům do spalovacího prostoru, vnější elektrodou ke stěně válce. To zabezpečí optimální zapálení a shoření směsi ve válci. Před instalací označíme u svíček fixem polohu vnější elektrody. Značka by měla být co nejmenší, aby nezpůsobovala svody na izolátoru svíčky. Při indexování musíme také znát vnitřní uspořádání jednotlivých válců, abychom věděli, jak svíčky při montáži orientovat. Obvykle použijeme větší počet svíček, výsledná poloha jiskřiště pak bývá většinou kompromisem, akceptuje se odchylka do 30ti stupňů od optimální polohy.

Vzdálenost elektrod:
Zapalovací svíčky mají od výrobce nastavenu optimální vzdálenost elektrod, většinou 0,6mm. Změnou vzdálenosti elektrod (gapping) můžeme podstatně ovlivnit proces zapálení směsi. Musíme však mít na mysli, že vzdálenost elektrod ovlivňuje teplotu střední elektrody svíčky. Rozsah možného nastavení je od 0,4mm do 1mm. Větší rozsah nastavení nemá smysl. Pro nastavování vzdálenosti se používá speciální nástroj na obrázku níže.

Zvýšíme-li vzdálenost elektrod, zvětší se tím přeskokové napětí svíčky. Tím se zvětší požadavky na zapalovací soustavu. Zapalovací impulz má vyšší špičku (bod B) a zároveň dojde ke zkrácení induktivní části výboje (úsek B-C). Zvětšení vzdálenosti prodlouží dráhu výboje a tím zvýší pravděpodobnost zapálení chudé směsi ve válci a může tak snížit spotřebu. Pro první zkoušky doporučuji nastavit vzdálenost 0,8mm. Zapalovací soustava musí být při experimentování v bezvadném stavu!

Snížíme-li vdálenost elektrod, sníží se tím přeskokové napětí svíčky. Zapalovací impulz má nižší špičku (bod B) a zároveň dojde k prodloužení induktivní části výboje (úsek B-C). Snížení vzdálenosti elektrod svíčky používáme při zvýšení plnicího tlaku turba nebo při zvýšení kompresního poměru. Tím totiž dojde ke zvýšení přeskokového napětí a snížením vzdálenosti dosáhneme úpravu zpět na původní velikost. Nemáme-li speciální nástroj na úpravu vzdálenosti elektrod, použijeme postup podle obrázku.

Vývojové trendy:
Zapalovací svíčka prochází neustálým vývojem. Každý výrobce se snaží prosadit se s "novým" tvarem elektrod, uspořádáním jiskřiště či použitím exotických kovových slitin k výrobě elektrod.

	Standartní svíčka Standatrní svíčka má střední elektrodu o průměru 2,5 mm vyrobenou z niklu. Vnější elektroda je jedna a plně zastiňuje střední elektrodu.
	Iridiová svíčka Hlavním cílem použití Iridia ve svíčce je zvýšení kilometrového proběhu svíčky. Iridium je velmi tvrdý kov, který je podstatně odolnější proti erozi než nikl, který se pouřívá pro výrobu střední elektrody u obyčejných svíček. Protože je iridium velmi drahé, tak má stření elektroda průměr jen 0,4mm. Boční elektroda se lichoběžníkově sbíhá směrem ke střední elektrodě.
	Platinová svíčka Platina je velmi dobře vodivý a mechanicky odolný kov. Navíc dobře odolává podmínkám, panujícím ve spalovacím prostoru. Použití platiny prodlouží kilometrový proběh svíčky, protože elektrody nepodléhají tak rychle erozi. Platina je velmi drahá, proto je navařen jenom tenký platinový plíšek na střední elektrodu (někdy i na vnější elektrodu). Často se k přivaření používá laseru. Někdy se místo platiny používá slitina zlato+paladium.
	Stříbrná svíčka Stříbro je velmi dobrý vodič elektrického proudu, nejlepší z běžných dostupných materiálů (dokonce lepší než zlato). Proto také lehce uvolňuje elektrony, což má za následek pokles velikosti přeskokového napětí. Tyto svíčky jsou vhodné pro motory s vyšším kompresním poměrem, kde vlivem tlaku roste přeskokové napětí.
	Vícelektrodová svíčka V poslední době velmi populární. Má navodit dojem, že větší počet vnějších elektrod svíčky rovná se větší šance na přeskok jiskry. Vícelektrodová svíčka má smysl, pouze když jsou vněší elektrody provedeny tak, že střed jejich přeskokové plochy je umístěn naproti hraně kolíku. V tom případě je výhodou této svíčky otevření jiskřiště směrem do spalovacího prostoru válce.
	Svíčkva s V-drážkou Drážka ve tvaru písmene V je vyfrézována do střední elektrody. To přináší dvě výhody: Zhruba dvakrát delší hrana na kolíku ze které přeskakuje výboj na boční elektrodu. Potlačení samozhášecího jevu, vznikajícího nárazem zažehnutého plynu na kolík svíčky.
	Svíčka s kruhovým jiskřištěm Svíčka má kruhovou boční elektrodu. Střední elektroda je vysunutá s extrémně dlouhou povrchovou jiskrou.

Potřebná výbava:
Při údržbě a diagnostice zapalovací soustavy je zapotřebí mít pracoviště vybaveno alespoň základními pomůckami. Mezi ně patří digitální multimetr a spreje pro ochranu kontaktů. Tuto výbavu pak využijete také při všech pracích na elektroinstalaci vozu.

Digitální Multimetr S digitálním multimetrem můžeme měřit napětí, proud, a odpor. Je s ním také možno provádět kontrolu kabelů - "probzučování". Některé typy multimetrů umožňují navíc měřit i teplotu a kontrolovat diody. Těm, kteří dosud žádný multimetr nevlastní, doporučuji multimetr DT830C, který je k dostání v prodejnách GM elektronic za necelých 200Kč. Tento multimetr umí měřit napětí, proud do 10A, odpor do 2 MOhm, měřit teplotu a testovat diody. Využijete jej při různých pracích na elektroinstalaci vozu, jako například měření dobíjení, test diod alternátoru, měření signálů z čidel motoru atd.

Spreje na údržbu kontaktů
Všechny konektory elektroinstalace Calibry je dobré neustále udržovat v perfektním stavu. K tomu je nejlepší použit čistící a konzervační spreje. Všechny uvedené spreje koupíte opět v prodejnách GM electronic. Jejich cena je kolem 150Kč, KONTAKT GOLD 2000 stojí 400Kč.

	KONTAKT 60 Přípravek je určen k očistě zaoxidovaných či jinak znečištěných kontaktů
	KONTAKT 61 Přípravek je určen k ochraně a konzervací kontaktů, které byly očistěny přípravkem KONTAKT 60
	KONTAKT GOLD 2000 Přípravek pro dlohodobou konzervaci kontaktů, snižuje opotřebení jejich povrchů

autor: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. dne 29.01.2004, všechna práva vyhrazena. Publikace či jakékoli jiné nakládání s tímto článkem pouze se souhlasem autora.