Świece żarowe – budowa, funkcja, diagnostyka

0
4138
Świece żarowe

Świece żarowe warunkują prawidłowy rozruch silnika wysokoprężnego, nie każdy jednak zdaje sobie sprawę, że obecnie ich rola nie ogranicza się wyłącznie do podniesienia temperatury w komorach spalania.

Podobnie jak świece zapłonowe, na przestrzeni lat świece żarowe poddawane były licznym modyfikacjom. W tym przypadku postęp jest jednak znacznie bardziej widoczny, niż ma to miejsce w przypadku elementów dedykowanych jednostką benzynowym. W bardzo dużej mierze bierze się to z postępu konstrukcyjnego silników wysokoprężnych, który częściowo wynika ze stale zaostrzanych norm ekologicznych. W nowoczesnym Dieslu świece muszą podołać wielu wyzwaniom, odwrotnie do prostych konstrukcji dwufazowych, które były stosowane przed laty.

Świece żarowe – budowa

Świece żarowe
Pod względem konstrukcyjnym, świece żarowe stają się coraz bardziej skomplikowane

 

Wczesne modele świec żarowych były prostymi spiralami grzewczymi. Tego typu elementy były umieszczane w komorach wstępnych. Czas, w którym osiągały optymalną temperaturę (około 900 stopni Celsjusza) wynosił mniej więcej 5 sekund. Prosta konstrukcja w praktyce nie wykazywała zbyt dużej trwałości. Inaczej jest w przypadku nowoczesnych elementów, które bez problemu znoszą przebiegi przekraczające 100 tysięcy km.

Współczesne świece żarowe umieszczane są bezpośrednio w komorach spalania. Rolę elementu grzewczego w dalszym ciągu pełni spirala. W tym przypadku jest ona osłonięta metalową obudową lub jest zatopiona w materiale ceramicznym. W pierwszym wariancie świeca osiąga temperaturę 850 stopni Celsjusza już po 4 sekundach, po 10 sekundach element rozgrzewa się do temperatury około 1050 stopni Celsjusza.

Znacznie wydajniejsze są świece ceramiczne, które temperaturę na poziomie 1000 stopni Celsjusza osiągają już po jednej sekundzie i docelowo rozgrzewają się nawet do 1300 stopni Celsjusza. Wydajność nie jest jednak jedyną zaletą świec ceramicznych. Materiał, który osłania spiralę grzewczą, wykazuje bardzo wysoką temperaturę topienia, co sprzyja długowieczności elementu.

Świece żarowe – funkcja

Świece żarowe
Niektóre świece żarowe osiągają temperaturę przekraczającą 1000 stopni Celsjusza

Podstawowym zadaniem świec żarowych jest podgrzanie powietrza w komorach spalania do temperatury, która umożliwi bezproblemowy rozruch silnika o zapłonie samoczynnym. Należy wiedzieć, że powietrze zasysane przez silnik Diesla powinno wykazywać temperaturę około 350 stopni Celsjusza, zatem uruchomienie zimnej jednostki z niesprawnym układem żarowym jest właściwie niemożliwe.

O ile rola świec dwufazowych ograniczała się wyłącznie do podniesienia temperatury przed uruchomieniem silnika, to obecnie stosowane elementy trójfazowe pełnią także cały szereg funkcji pobocznych. W odróżnieniu od elementów stosowanych w silnikach starszej generacji, współczesne świece żarowe pracują jeszcze jakiś czas po uruchomieniu jednostki napędowej, zwykle do momentu, w którym silnik osiągnie swoją optymalną temperaturę roboczą. W wielu przypadkach proces grzania może być zainicjowany w dowolnym momencie. Jest to podyktowane przede wszystkim względami ekologicznymi. Silnik, który wcześniej osiągnie właściwą temperaturę, zużywa mniejsze ilości paliwa, a co za tym idzie – emituje mniej zanieczyszczeń.