A funzione di e candele d'accensione
A candela hè un cumpunente impurtante di u sistema d'accensione in un mutore à benzina. Pò introduce alta tensione in a camera di combustione è fà la saltà sopra u spaziu di l'elettrodu per generà una scintilla, accendendu cusì a mistura combustibile in u cilindru. Hè cumposta principalmente da una noce di cunnessione, un isolante, una vite di cunnessione, un elettrodu cintrale, elettrodi laterali è un alloggiamentu. L'elettrodi laterali sò saldati à l'alloggiamentu.
A candela, cunnisciuta cum'è "ugellu di focu", hà a funzione di liberà l'elettricità pulsata d'alta tensione mandata da u filu d'alta tensione (filu di ugellu di focu), rompe l'aria trà i dui elettrodi di a candela, è genera una scintilla elettrica per accende u gas mischiatu in u cilindru. I principali tipi includenu: candele di tipu quasi, candele di tipu cù corpu sporgente, candele di tipu elettrodu, candele di tipu à sedile, candele di tipu elettrodu, candele di tipu à salto di faccia, ecc.
E candele sò stallate à u latu o in cima di u mutore. In i primi tempi, e candele eranu cunnesse à u distributore per mezu di fili di cilindru. In l'ultima decina d'anni o più, a maiò parte di i motori di e vitture chjuche sò stati mudificati per avè a bobina d'accensione cunnessa direttamente à a candela. A tensione di funziunamentu di una candela hè almenu 10.000 V. L'alta tensione hè generata da a bobina d'accensione da l'electricità di 12 V è dopu trasmessa à a candela.
Sottu à l'effettu di l'alta tensione, l'aria trà l'elettrodu cintrali è l'elettrodu laterale di a candela subisce rapidamente una ionizazione, furmendu ioni carichi pusitivamente è elettroni liberi carichi negativamente. Quandu a tensione trà l'elettrodi righjunghje un certu valore, u numeru di ioni è elettroni in u gas aumenta cum'è una valanga, facendu chì l'aria perda a so pruprietà isolante. Un canale di scarica si forma in u spaziu, è si verifica un fenomenu di "rottura". À questu puntu, u gas forma un corpu luminosu, chì si chjama "scintilla". Mentre si espande per via di u calore, si produce ancu un sonu "pop pop". A temperatura di sta scintilla elettrica pò ghjunghje sin'à 2000 à 3000 gradi Celsius, chì hè sufficiente per accende a mistura in a camera di combustione di u cilindru.
Sicondu u valore caloricu, ci sò tipi freddi è tipi caldi. Sicondu i materiali di l'elettrodi, ci sò leghe di nichel, leghe d'argentu è leghe di platinu, ecc. Sè simu più prufessiunali, i tipi di candele sò più o menu i seguenti:
Candela quasi-tipu: A so gonna isolante hè ligeramente ritratta in a faccia terminale di l'alloghju, è l'elettrodu laterale hè fora di a faccia terminale di l'alloghju. Hè u tipu u più utilizatu.
Candela sporgente di u bordu di u corpu: A gonna isolante hè relativamente longa è sporge oltre a faccia finale di l'alloghju. Hà i vantaghji di un grande assorbimentu di calore è di una bona capacità anti-fouling. Inoltre, pò esse raffreddata direttamente da l'aria di aspirazione per abbassà a temperatura, è cusì hè menu prubabile chì pruvuchi una accensione à caldu. Dunque, hà una vasta gamma di adattabilità termica.
Candele di tipu elettrodu: I so elettrodi sò assai fini. Sò carattarizati da scintille forti, una bona capacità d'accensione, è ponu assicurà chì u mutore si avvii rapidamente è in modu affidabile ancu in e stagioni fredde. Anu una larga gamma termica è ponu risponde à diversi usi.
Candela di sede: U so alloggiamentu è a filettatura di a vite sò fatti in forma cònica, cusì pò mantene una bona tenuta senza guarnizione, riducendu cusì u vulume di a candela è essendu più beneficu per u disignu di u mutore.
Candele polari: L'elettrodi laterali sò generalmente dui o più. I so vantaghji sò l'accensione affidabile è a distanza ùn hà micca bisognu di esse aghjustata spessu. Dunque, sò spessu aduprate in certi motori à benzina induve l'elettrodi sò propensi à l'erosione è a distanza di e candele ùn pò esse aghjustata spessu.
Candela di scintilla frontale: Cunnisciuta ancu cum'è tipu di spaziu frontale, hè u tipu di candela più fretu, è u spaziu trà l'elettrodu cintrali è a faccia finale di l'alloghju hè concentricu.
Candele di tipu standard è di tipu sporgente
A candela standard hè una candela à elettrodu unilaterale cù l'estremità di a gonna isolante ligeramente più bassa di a faccia filettata di l'alloghju. Adotta a struttura tradiziunale di l'estremità di l'accensione chì hè più aduprata in i motori à valvole muntate lateralmente. Per distinguela da u "tipu sporgente" chì hè apparsu dopu, sta struttura hè chjamata "tipu standard".
A candela sporgente hè stata inizialmente cuncipita per i motori à valvole in testa. A so gonna isolante sporge da a faccia filettata di u gusciu è si estende in a camera di combustione. Assorbe una quantità considerablee di calore in a miscela di combustione, hà una temperatura di travagliu relativamente alta à a velocità di combustione è evita a contaminazione. À alte velocità, per via di a valvula piazzata in cima, u flussu d'aria inalatu hè direttu versu a gonna di l'isolante, raffreddandula. Di cunsiguenza, a temperatura massima ùn aumenta micca assai, è dunque a gamma termica hè relativamente grande. E candele sporgenti ùn sò micca adatte per i motori à valvole montate lateralmente perchè anu parechje spire in u passaghju di aspirazione è u flussu d'aria hà pocu effettu di raffreddamentu nantu à a gonna isolante.
Candele unipolari è multipolari
A candela tradiziunale unipolare hà un inconveniente particulare, vale à dì chì l'elettrodu laterale copre l'elettrodu centrale. Quandu si verifica una scarica d'alta tensione trà i dui poli, u gasu mischiatu in u spaziu di a scintilla assorbe u calore di a scintilla è si attiva per via di l'ionizazione per furmà un "nucleu di scintilla". U locu induve si forma u nucleu di scintilla hè generalmente vicinu à l'elettrodu laterale. Durante questu periodu, più calore serà assorbitu da l'elettrodu laterale, ciò chì hè cunnisciutu cum'è "effettu di soppressione di a fiamma" di l'elettrodu. Questu riduce l'energia di a scintilla è diminuisce e prestazioni di spegnimentu di a fiamma.
Cusì, in l'anni 1920, sò emerse e candele tripolari. In paragone cù l'elettrodu à un solu latu, a scintilla di l'elettrodu multilaterale hè cumposta da e sezioni trasversali di parechji elettrodi laterali (perforati in fori tondi) è a superficia cilindrica di l'elettrodu cintrali. Questa scintilla muntata lateralmente elimina u svantaghju di l'elettrodi laterali chì coprenu l'elettrodu cintrali, aumenta l'"accessibilità" di a scintilla, hà una maggiore energia di scintilla, è hè più faciule da penetrà in l'internu di u cilindru, ciò chì aiuta à migliurà a cundizione di combustione di a mistura è à riduce l'emissioni di scaricu. A causa di i poli multilaterali chì furniscenu parechji canali di scintilla, a vita di serviziu hè prolongata è l'affidabilità di l'accensione hè migliorata. Ci vole à signalà quì chì à u mumentu di a scarica, solu un canale pò accende una scintilla, è hè impussibile chì parechji poli accendanu simultaneamente. U prucessu di scarica di a fotografia à alta velocità dimostra questu puntu.
E lettere di suffissu (e lettere chì seguitanu u valore caloricu) D, J è Q in i mudelli di candele domestiche rapprisentanu rispettivamente bipolare, tripolare è tetrapolare.
Candele d'accensione à base di lega di nichel è elettrodi à core di rame
I requisiti più fundamentali per l'elettrodi chì si estendenu in a camera di combustione sò a resistenza à l'ablazione (sia a corrosione elettrica sia chimica) è una bona cunduttività termica. Cù u sviluppu di a scienza di i materiali è di a tecnulugia di prucessu, i materiali di l'elettrodi anu subitu un prucessu di evoluzione da u ferru, u nichelu, e leghe à base di nichelu, i materiali cumposti nichelu-rame à i metalli preziosi. A lega più cumunamente aduprata oghje hè a lega à base di nichelu. In generale, i metalli puri anu una megliu cunduttività termica chè e leghe, ma i metalli puri (cum'è u nichelu) sò più sensibili à a reazione di corrosione chimica di i gas di combustione è à i depositi solidi chì formanu chè e leghe. Dunque, u materiale di l'elettrodu adotta materiali à base di nichelu cù l'aggiunta di elementi cum'è u cromu, u manganese è u siliciu. U cromu migliora a resistenza à l'erosione elettrica, mentre chì u manganese è u siliciu miglioranu a resistenza à a corrosione chimica, in particulare a resistenza à l'ossidu di zolfu altamente periculosu.
Candele di tipu cumunu è di tipu di resistenza
A candela, cum'è generatore di scarica di scintille, hè una fonte d'interferenza di radiazione elettromagnetica cuntinua à banda larga. Dapoi l'anni 1960, i paesi di u mondu sanu anu acceleratu u sviluppu di candele resistive per supprimà a forte interferenza di a radiazione elettromagnetica causata da e scintille à u campu radio, prutege a cumunicazione radio è prevene i malfunzionamenti di i dispositivi elettronichi di bordu. A Cina hà ancu emessu una seria di norme naziunali obbligatorie per a cumpatibilità elettromagnetica, impunendu restrizioni strette à e caratteristiche di interferenza radio di i dispositivi di veiculi azionati da i motori di accensione di e candele. Di cunsiguenza, a dumanda di candele resistive hè aumentata significativamente. E candele resistive ùn anu micca differenze strutturali significative da u tipu cumunu; l'unica differenza hè chì u sigillante di u cunduttore in u corpu isolante hè cambiatu in sigillante resistivu.
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