Sytytystulppa on harhaanjohtavan yksinkertainen laite, vaikka sillä on muutamia erilaisia, mutta tärkeitä tehtäviä. Ensinnäkin se luo (kirjaimellisesti) keinotekoisen salaman moottorin polttokammioon (sylinterikanneen). Se siirtää sähköenergiaa (jännitettä) erittäin korkealle luodakseen kipinän ja "sytyttääkseen tulen" palokammion hallitussa kaaoksessa. Tässä sytytystulpan jännite voi olla mikä tahansa välillä 20,000 - yli 100,000 volttia.
Sytytystulppien lämpöominaisuudet
Vaikka sytytystulppa aiheuttaa kipinän palamisen, se ei kestä sitä. Se todella auttaa siirtämään lämpöä palokammiosta sylinterinkannen vesivaippaan.
Sytytystulpan kyky haihduttaa lämpöä polttokammiosta määritellään sytytystulpan "lämpöalueen" perusteella. Sytytystulpan sytytyspään lämpötila on pidettävä riittävän korkeana likaantumisen estämiseksi, mutta riittävän alhaisena esisytytyksen estämiseksi. Sytytystulppien valmistajat kutsuvat tätä "lämpösuorituskyvyksi". Sytytystulpan lämpöteholla tai lämpöalueella ei ole mitään tekemistä sytytysjärjestelmän sytytystulpan kautta välittämän energian kanssa. Sytytystulpan lämpöalue on alue, jossa sytytystulpan lämpö vaikuttaa.
Kylmät sytytystulpat ja kuumat sytytystulpat
"Kylmillä" sytytystulpilla on tyypillisesti lyhyempi lämmön virtausreitti. Tämä johtaa erittäin nopeaan lämmönsiirtoon. Lisäksi kylmän sytytystulpan lyhyen eristimen nokan pinta-ala on pienempi, eikä se anna sen imeä merkittävää määrää lämpöä.
"Kuumalla" sytytystulpalla on sen sijaan pidempi eristimen nokka ja pidempi lämmönsiirtotie. Tämä johtaa paljon hitaampaan lämmönsiirtoon ympäröivään sylinterinkanteen (ja siten vesivaippaan).
Sytytystulpan lämpöalue on valittava huolellisesti, jotta saavutetaan optimaalinen lämpöteho. Jos lämpöalue on väärä, saatat kohdata vakavia ongelmia. Tyypillisesti sopiva tulen loppumislämpötila on (noin) 900-1,450 astetta. Alle 900 asteen lämpötilassa voi esiintyä hiilen kertymistä. Tämän lisäksi ylikuumenemisesta tulee ongelma.
Sytytystulpan jännite kasvaa
Toiminnan kannalta sytytystulppa on kytketty sytytyspuolan tuottamaan korkeaan jännitteeseen (joko perinteisen jakajan tai elektroniikan kautta). Kun virta kulkee kelasta, syntyy jännite-ero keskielektrodin ja sytytystulpan maadoituselektrodin välille.
Sytytystulppa ei syty välittömästi sytytystulpan "välin" ja välissä olevan ilma/polttoaineseoksen (toimien eristimenä) vuoksi.
Kun jännite nousee noin 20,000 volttiin, sytytystulpan sisällä oleva rako "murtuu" ja syttyy. Kun sytytystulppa on irrotettu sylinterin kannesta ja maadoitettu kunnolla sytytystä varten, sinun pitäisi kuulla selvä napsahdus. Jos olosuhteet ovat tarpeeksi pimeät, voit nähdä kipinöitä.
Kuulet napsautukset ovat pohjimmiltaan miniatyyriä ukkonen, ja havaitsemasi kipinät muistuttavat miniatyyriä salamoita.
Polttokammiossa sytytystulpan tuottama voimakas lämpö muodostaa pienen tulipallon rakoon. Palon tulipallo tai "ydin" laajenee ja sylinteri (ainakin teoriassa) palaa täydellisesti.
Sytytystulpan rakenne:
Rakenteellisesti sytytystulpat eivät välttämättä ole niin yksinkertaisia kuin luulet. Itse asiassa ne ovat tarkkuuslaitteita.
Kylkiluut: Eristysrivat tarjoavat lisäsuojaa toisiojännitettä tai kipinälyöntiä vastaan ja auttavat myös parantamaan sytytystulpan kumiosan pitoa tulpan rungossa.
Eristin: Eristimen runko on valettu alumiinioksidikeraamista. Tämän sytytystulpan osan valmistukseen käytetään korkeapainekuivamuovausjärjestelmää. Kun eriste on muodostettu, se poltetaan uunissa lämpötilaan, joka ylittää teräksen sulamispisteen. Prosessi tuottaa komponentteja, joilla on erinomainen dielektrinen lujuus, korkea lämmönjohtavuus ja erinomainen iskunkestävyys.
Osoitin näyttää sytytystulpan eristeen. Kuten edellä mainittiin, se on muodostettu alumiinioksidikeraamista. Ulkopinta on uurrettu otteen saamiseksi sytytystulpan suojukseen samalla kun se lisää sytytystulpan ylivuotosuojaa (crossfire).
Kuusikulmainen: Kuusikulmainen muoto tarjoaa hylsyavaimen kosketuskohdan. Kuusikulmainen koko on periaatteessa yhtenäinen teollisuudessa ja liittyy yleensä sytytystulpan kierteen kokoon.
Asuminen: Teräskotelo on valmistettu tarkkojen toleranssien mukaan erityisellä kylmäpuristusprosessilla. Joissakin sytytystulppatyypeissä käytetään aihiota (tankoterästä) asuntorakentamiseen.
Pinnoitus: Kotelo on lähes aina pinnoitettu. Tämä lisää kestävyyttä ja suojaa ruostetta ja korroosiota vastaan. Teräskuori valmistetaan tarkkojen toleranssien mukaan erityisellä kylmäpuristusprosessilla tai muissa erikoistapauksissa koneistetaan aihioteräksestä. Kotelon koneistetun kuusikulmaisen avulla voit asentaa tai irrottaa pistokkeen hylsyavaimella.
Aluslevyt: Jotkut sytytystulpat käyttävät aluslevyjä, kun taas toiset esimerkit ovat "tiivisteitä". Sytytystulpissa käytetyissä tiivisteissä on taitettu teräsrakenne, joka tarjoaa tasaisen pinnan tiivistystä varten. Tiivisteettöissä sytytystulpissa on kartiomainen istuinkotelo, joka tiivistää tiukasti sytytystulpan sisällä.
Langat: Sytytystulppien kierteet ovat yleensä rullattuja, ei leikattuja. Tämä on SAE:n ja International Standards Instituten määrittämien eritelmien mukainen.
Maadoituselektrodit: Maadoituselektrodien muotoja ja kokoonpanoja on monia erilaisia, mutta useimmiten ne on valmistettu nikkeliseosteräksestä. Maadoituselektrodien on kestettävä kipinäkorroosiota ja kemiallista korroosiota äärimmäisissä lämpötiloissa.
Keskielektrodi: Keskielektrodin on oltava valmistettu erityisestä seoksesta, joka kestää kipinäkorroosiota ja kemiallista korroosiota. Muista, että palotilan lämpötilat muuttuvat (joskus paljon). Keskielektrodin on toimittava näiden parametrien sisällä.
Spark Park Electrode Gap: Maadoituselektrodin ja keskielektrodin välistä aluetta kutsutaan raoksi. Keskielektrodi on valmistettava erityisestä metalliseoksesta, joka kestää kipinäkorroosiota ja kemiallista korroosiota.
Eristävä nenä: Eristimen nokan muotoja ja kokoja on saatavana useita, mutta pohjimmiltaan eristimen nokan on kyettävä poistamaan hiiltä, öljyä ja polttoainetta pienillä nopeuksilla. Suuremmilla moottorin kierrosnopeuksilla eristimen etupää tyypillisesti jäähdytetään, mikä vähentää lämpötilaa ja elektrodien korroosiota.
