Velas de ignição - para que servem e como funcionam

Velas de ignição

Nenhum motor de combustão interna a gasolina pode ser iniciado sem uma vela de ignição. Em nossa análise, consideraremos o dispositivo desta peça, como ela funciona e o que precisa ser considerado ao escolher um novo kit de substituição.

O que são velas de ignição

Uma vela é um pequeno elemento de um sistema de ignição de carro. É montado acima do cilindro do motor. Uma extremidade é parafusada no próprio motor, um fio de alta tensão é colocado na outra (ou em muitas modificações do motor uma bobina de ignição separada).

Embora essas peças estejam diretamente envolvidas no movimento do grupo do pistão, não se pode dizer que este é o elemento mais importante no motor. O motor não poderá ser iniciado sem outros componentes, como bomba de gasolina, carburador, bobina de ignição, etc. Em vez disso, a vela de ignição é outro elo no mecanismo que contribui para a operação estável da unidade de energia.

Para que servem as velas em um carro?

Eles fornecem uma faísca para inflamar a gasolina na câmara de combustão do motor. Um pouco de história.

Os primeiros ICEs foram equipados com tubos de chama aberta. Em 1902, Robert Bosch convidou Karl Benz para instalar seu desenvolvimento em seus motores. A peça tinha quase o mesmo design e trabalhava com o mesmo princípio das contrapartes modernas. Ao longo da história, eles sofreram pequenas alterações relacionadas aos materiais para o condutor e o dielétrico.

Dispositivo de vela de ignição

À primeira vista, parece que a vela de ignição (SZ) tem um design simples, mas na verdade seu design é muito mais complicado. Este elemento do sistema de ignição do motor consiste nos seguintes elementos.

• Ponta de contato (1). A parte superior do SZ, na qual é colocado um fio de alta tensão, proveniente da bobina de ignição ou do indivíduo. Na maioria das vezes, esse elemento é feito com um espessamento no final, para fixação de acordo com o princípio da trava. Há velas com fio na ponta.
• Isolador com nervuras externas (2, 4). As nervuras do isolador formam uma barreira de corrente, impedindo quebras da haste para a superfície da peça. É feito de cerâmica com alumina. Esta unidade deve suportar saltos de temperatura de até 2 graus (formados durante a combustão da gasolina) e, ao mesmo tempo, manter propriedades dielétricas.
• Caso (5, 13). Esta é a parte de metal na qual as nervuras são feitas para fixação com uma chave inglesa. Uma linha é cortada na parte inferior do corpo, com a ajuda da qual a vela é parafusada na vela de ignição do motor. O material do corpo é de aço de alta liga, cuja superfície é revestida com cromo para impedir o processo de oxidação.
• Haste de contato (3). O elemento central através do qual a descarga elétrica flui. É feito de aço.
• Resistor (6). Seladoras de vidro estão equipadas com a mais moderna SZ. Suprime a interferência de rádio resultante da fonte de alimentação. Também serve como vedante para a haste de contato e o eletrodo.
• Arruela de vedação (7). Esta peça pode ter a forma de um cone ou uma arruela comum. No primeiro caso, este é um elemento, no segundo é usada uma junta adicional.
• Dissipador de calor (8). Fornece resfriamento rápido de SZ, expandindo a faixa de aquecimento. A quantidade de depósitos de carbono formada nos eletrodos e a durabilidade da própria vela dependem desse elemento.
• Eletrodo central (9). Inicialmente, essa peça era feita de aço. Hoje, um material bimetálico é usado com um núcleo condutor revestido com uma composição de liberação de calor.
• Cone térmico do isolador (10). Serve para resfriar o eletrodo central. A altura deste cone afeta o número de brilho da vela (fria ou quente).
• Câmara de trabalho (11). O espaço entre a carcaça e o cone do isolador. Facilita o processo de queima de gasolina. Nas velas da "tocha", esta câmera é expandida.
• Eletrodo lateral (12). Uma descarga ocorre entre ele e o núcleo. Este processo é semelhante a uma descarga de arco em massa. Existem SZ com vários eletrodos laterais.

A foto também mostra o valor de h. Esta é uma centelha. A faísca ocorre mais facilmente com uma distância mínima entre os eletrodos. No entanto, a vela de ignição deve inflamar a mistura ar-combustível. E isso requer uma faísca "gorda" (pelo menos um milímetro de comprimento) e, consequentemente, uma lacuna maior entre os eletrodos.

Mais informações sobre as lacunas são descritas no vídeo a seguir:

Velas de irídio - vale a pena colocar ou não?

Para economizar a bateria, alguns fabricantes usam tecnologia inovadora para criar SZ. Consiste em tornar o eletrodo central mais fino (menos energia é necessária para superar o aumento da diferença de centelha), mas ao mesmo tempo, para que não queime. Para isso, é utilizada uma liga de metais inertes (como ouro, prata, irídio, paládio, platina). Um exemplo dessa vela é mostrado na foto.

Como as velas de ignição funcionam em um carro

Quando o motor dá partida, uma corrente de alta tensão é fornecida pela bobina de ignição (pode ser uma para todas as velas, uma para duas velas ou individual para cada SZ). Nesse momento, uma faísca se forma entre os eletrodos da vela, acendendo a mistura ar-combustível do cilindro.

Que cargas eles estão experimentando

Durante o funcionamento do motor, cada vela sofre cargas diferentes, por isso são feitas de materiais que podem suportar essas cargas por muito tempo.

Cargas térmicas

A parte funcional da vela de ignição (ambos os eletrodos) está localizada dentro do cilindro. Quando a válvula de admissão (ou válvulas, dependendo do projeto do motor) abre, uma nova porção da mistura ar-combustível entra no cilindro. No inverno, sua temperatura pode ser negativa ou próxima de zero.

Em um motor aquecido, quando o HTS é aceso, a temperatura no cilindro pode subir bruscamente para 2-3 mil graus. Devido a essas mudanças bruscas e críticas de temperatura, os eletrodos do plugue podem deformar, o que com o tempo afeta a lacuna entre os eletrodos. Além disso, a parte metálica e o isolador de porcelana possuem diferentes coeficientes de expansão térmica. Essas mudanças repentinas também podem destruir o isolador.

Cargas mecânicas

Dependendo do tipo de motor, quando uma mistura de combustível e ar é inflamada, a pressão no cilindro pode mudar bruscamente de um estado de vácuo (pressão negativa em relação à atmosférica) para exceder a pressão atmosférica em 50 kg / cm XNUMX. e mais alto. Além disso, quando o motor está funcionando, ele cria vibrações, que também afetam negativamente o estado das velas de ignição.

Carga química

A maioria das reações químicas são possíveis em altas temperaturas. O mesmo pode ser dito sobre os processos que ocorrem durante a combustão de combustíveis de carbono. Ao mesmo tempo, uma grande quantidade de substâncias quimicamente ativas é liberada (graças a isso, o conversor catalítico funciona - ele entra em uma reação química com essas substâncias e as neutraliza). Com o tempo, eles agem na parte metálica da vela, formando vários tipos de depósitos de carbono.

Cargas elétricas

Quando uma faísca é gerada, uma corrente de alta tensão é aplicada ao eletrodo central. Basicamente, esse número é de 20-25 mil volts. Em algumas unidades de energia, as bobinas de ignição geram um pulso acima deste parâmetro. A descarga dura até três milissegundos, mas é o suficiente para que uma tensão tão alta afete o estado do isolador.

Desvios do processo de combustão normal

A vida da vela de ignição pode ser reduzida se o processo de combustão da mistura ar / combustível mudar. Este processo é influenciado por vários fatores, por exemplo, má qualidade do combustível, ignição antecipada ou tardia, etc. Aqui estão alguns desses fatores que reduzirão a vida útil das novas velas de ignição.

Misfire

Este efeito ocorre quando uma mistura pobre é fornecida (há muito mais ar do que o próprio combustível), quando é gerada uma corrente insuficiente (isso ocorre devido a um mau funcionamento da bobina de ignição ou devido ao isolamento de baixa qualidade dos fios de alta tensão - rompem) ou quando ocorre um centelhador. Se o motor apresentar esta avaria, irão formar-se depósitos nos eléctrodos e no isolador.

Ignição brilhante

Existem dois tipos de ignição por brilho: prematura e retardada. No primeiro caso, a faísca é disparada antes que o pistão alcance o ponto morto superior (há um aumento no tempo de ignição). Nesse ponto, o motor esquenta muito, o que leva a um aumento ainda maior do NPS.

Este efeito leva ao fato de que a mistura ar-combustível pode inflamar arbitrariamente ao entrar no cilindro (acende devido às partes quentes do grupo cilindro-pistão). Quando ocorre uma ignição incandescente, as válvulas, os pistões, a junta da cabeça do cilindro e os anéis do pistão podem ser danificados. Quanto aos danos ao plugue, neste caso, o isolador ou eletrodos podem derreter.

Detonação

Este é um processo que também ocorre devido à alta temperatura do cilindro e ao baixo índice de octanagem do combustível. Ao detonar, o VTS ainda não comprimido começa a inflamar a partir de uma parte em brasa na parte do cilindro mais distante do pistão de admissão. Este processo é acompanhado por uma combustão brusca da mistura ar-combustível. A energia liberada não se propaga da cabeça do bloco, mas do pistão para a cabeça a uma velocidade que excede a velocidade do som.

Como resultado da detonação, o cilindro superaquece em uma parte, os pistões, válvulas e as próprias velas superaquecem. Além disso, a vela está sofrendo um aumento de pressão. Como resultado deste processo, o isolador SZ pode estourar ou parte dele pode quebrar. os próprios eletrodos podem queimar ou derreter.

A batida do motor é determinada por batidas metálicas características. Além disso, uma fumaça preta pode aparecer do tubo de escapamento, o motor começará a consumir muito combustível e sua potência ficará visivelmente menor. Para a detecção oportuna desse efeito destrutivo, um sensor de detonação é instalado nos motores modernos.

Diesel

Embora esse problema não esteja relacionado ao mau funcionamento das velas, ainda assim as afeta, sujeitando-as a muitos esforços. Dieseling é a autoignição da gasolina quando o motor é desligado. Esse efeito ocorre devido ao contato da mistura ar-combustível com as partes quentes do motor.

Este efeito aparece apenas nas unidades de potência em que o sistema de combustível não para de funcionar quando a ignição é desligada - nos ICEs do carburador. Quando o motorista desliga o motor, os pistões continuam a sugar a mistura ar-combustível por inércia, e a bomba mecânica de combustível não interrompe o suprimento de gás para o carburador.

O Dieseling é formado em rotações do motor extremamente baixas, o que é acompanhado por uma operação do motor muito instável. Este efeito pára quando as partes do grupo cilindro-pistão não são suficientemente resfriadas. Em alguns casos, isso leva alguns segundos.

Depósitos de carbono em uma vela

Os tipos de depósitos de carbono nas velas podem ser muito diferentes. De acordo com ele, você pode determinar condicionalmente alguns problemas com o motor. Depósitos de carbono duro aparecem na superfície dos eletrodos quando a temperatura da mistura de combustão excede 200 graus.

Se houver um grande depósito de carbono na vela, na maioria dos casos ele interfere no desempenho do SZ. O problema pode ser resolvido limpando a vela de ignição. Mas a limpeza não elimina a causa dos depósitos de carbono não naturais, portanto, essas causas devem ser tratadas de qualquer maneira. As velas modernas são projetadas para serem autolimpantes.

Recurso de velas

A vida da vela de ignição não depende de um fator. O período de substituição de SZ é influenciado por:

• O material do qual os eletrodos são feitos;
• Condições de funcionamento;
• Características do motor;
• Número de horas do motor.

Se considerarmos as velas clássicas de níquel, elas geralmente chegam a 15 quilômetros. Se o carro for operado em uma megalópole, esse valor será menor, pois embora o carro não circule, quando está em um congestionamento ou congestionamento, o motor continua funcionando. Os análogos com vários eletrodos duram aproximadamente o dobro do tempo.

Ao instalar velas com eletrodos de irídio ou platina, indicadas pelos fabricantes desses produtos, elas podem percorrer até 90 mil quilômetros. Obviamente, a condição técnica do motor também afeta seu desempenho. A maioria dos serviços automotivos recomenda a substituição das velas de ignição a cada 30 mil quilômetros (como parte de cada segundo de manutenção programada).

Tipos de velas de ignição

Os principais parâmetros pelos quais todos os SZ diferem:

1. número de eletrodos;
2. material do eletrodo central;
3. número de calor;
4. tamanho do caso.

Em primeiro lugar, as velas são de eletrodo único (clássico com um eletrodo "por massa") e multieletrodo (pode haver dois, três ou quatro elementos laterais). A segunda opção possui um recurso mais longo, porque uma centelha aparece de forma estável entre um desses elementos e o núcleo. Alguns têm medo de adquirir essa modificação, pensando que, nesse caso, a centelha será distribuída entre todos os elementos e, portanto, será sutil. De fato, a corrente sempre segue o caminho de menor resistência. Portanto, o arco será um e sua espessura não depende do número de eletrodos. Em vez disso, a presença de vários elementos aumenta a confiabilidade da faísca quando um dos contatos é queimado.

Em segundo lugar, como já observado, a espessura do eletrodo central afeta a qualidade da faísca. No entanto, o metal fino queima rapidamente com forte aquecimento. Para eliminar esse problema, os fabricantes desenvolveram um novo tipo de vela com um núcleo de platina ou irídio. Sua espessura é de cerca de 0,5 milímetros. A faísca nessas velas é tão poderosa que a fuligem praticamente não se forma nelas.

Em terceiro lugar, a vela de ignição funcionará corretamente apenas com um certo aquecimento dos eletrodos (a faixa ideal de temperatura é de 400 a 900 graus). Se estiverem muito frios, a fuligem se formará em sua superfície. A temperatura excessiva leva à rachadura do isolador e, na pior das hipóteses, à ignição (quando a mistura de combustível se inflama a partir da temperatura do eletrodo e, em seguida, uma faísca aparece). E no primeiro e no segundo caso, isso afeta adversamente todo o motor.

Quanto maior o indicador do número de brilho, menos SZ aquecerá. Tais modificações são chamadas de velas "frias" e com uma taxa mais baixa - "quente". Nos motores convencionais, são instalados modelos com um indicador médio. Os equipamentos industriais costumam funcionar em velocidades mais baixas, portanto são equipados com velas "quentes", que não esfriam tão rapidamente. Os motores de carros esportivos geralmente operam em alta velocidade, portanto, existe o risco de superaquecimento dos eletrodos. Nesse caso, modificações "frias" são instaladas.

Quarto, todos os NWs diferem no tamanho das faces da chave (16, 19, 22 e 24 milímetros), assim como no comprimento e no diâmetro da rosca. O tamanho de uma vela é adequado para um motor específico pode ser encontrado no manual de instruções.

Os principais parâmetros desta parte são discutidos no vídeo:

O que você precisa saber sobre velas de ignição

Marcação e vida útil

No isolador de cerâmica de cada peça, há uma marcação que permite determinar se é adequado para este motor ou não. Aqui está um exemplo de uma das opções:

A - U 17 D E R M 10

Posição de marcação	Valor do caractere	descrição
1	Tipo de linha	A - rosca M14x1,25 M - rosca M18x1,5 T - rosca M10x1
2	Superfície do pilar	K - arruela cônica - - arruela plana com junta
3	projeto	M - vela pequena U - hexágono reduzido
4	Número de calor	2 - o mais quente 31 - o mais frio
5	Comprimento roscado (mm.)	N - 11 D - 19 - - 12
6	Características do cone térmico	B - sobressai da carcaça - - embutida na carcaça
7	A presença de vidro	P - com resistor - - sem resistor
8	Material do núcleo	M - cobre - - aço
9	Atualizar número de série

Cada fabricante define seu próprio tempo para substituir as velas de ignição. Por exemplo, uma vela de ignição padrão de um eletrodo deve ser substituída quando a quilometragem não for superior a 30 km. Este fator também depende do indicador de horas do motor (como eles são calculados é descrito usando um exemplo mudança de óleo do carro) Os mais caros (platina e irídio) precisam ser trocados pelo menos a cada 90 km.

A vida útil da SZ depende das características do material a partir do qual elas são fabricadas, bem como das condições operacionais. Por exemplo, depósitos de carbono nos eletrodos podem indicar mau funcionamento no sistema de combustível (fornecimento de uma mistura excessivamente enriquecida) e um revestimento branco indica uma incompatibilidade no número de incandescência da vela de ignição ou ignição precoce.

A necessidade de verificar as velas de ignição pode surgir nos seguintes casos:

• quando você pressiona o pedal do acelerador bruscamente, o motor reage com um atraso perceptível;
• dificuldade em dar partida no motor (por exemplo, para isso você precisa torcer o motor de partida por um longo tempo);
• menor potência do motor;
• aumento significativo no consumo de combustível;
• a verificação do motor no painel acende;
• partida complicada do motor no frio;
• marcha lenta instável (motor da tropa).

Vale ressaltar que esses fatores indicam não apenas o mau funcionamento das velas. Antes de prosseguir com a substituição, verifique as condições. A foto mostra qual unidade no mecanismo requer atenção em cada caso individual.

Como verificar se as velas estão funcionando corretamente

Em caso de operação incorreta da unidade de potência, antes de mais nada, é necessário atentar para os elementos que estão sujeitos a substituição planejada. Existem várias maneiras de verificar se as velas de ignição estão funcionando corretamente.

Desligamento alternado

Muitos motoristas se revezam na remoção dos fios das velas de ignição em um motor que já está funcionando. Durante a operação normal desses elementos, desconectar o fio de alta tensão afetará imediatamente a operação do motor - ele começará a se contorcer (porque um cilindro parou de funcionar). Se a remoção de um dos fios não afetou o funcionamento da unidade de potência, então esta vela não funciona. Ao usar este método, a bobina de ignição pode ser danificada (para operação de longo prazo, ela deve estar sempre descarregada, e se for removida da vela de ignição, a descarga não ocorre, portanto, a bobina individual pode ser perfurada).

Teste de faísca

Esta é uma forma menos prejudicial para a bobina de ignição, especialmente se for individual (incluída no projeto do castiçal). A essência desse teste é que o plugue seja desparafusado enquanto o motor não está funcionando. Um fio de alta tensão é colocado nele. Em seguida, a vela deve ser encostada na tampa da válvula com o fio.

Estamos tentando ligar o motor. Se a vela de ignição estiver intacta, uma faísca clara aparecerá entre os eletrodos. Se for insignificante, será necessário trocar o fio de alta tensão (pode haver um vazamento devido ao isolamento insuficiente).

Verificação do testador

Uma sonda de faísca piezoelétrica ou testador é necessária para concluir este procedimento. Você pode comprá-lo em uma loja de peças de automóveis. Ao mesmo tempo, o motor é desligado. Em vez do castiçal do fio de alta tensão, a ponta do conector flexível do testador é colocada na vela. A sonda com mola é firmemente pressionada contra o corpo da tampa da válvula (peso do motor).

Em seguida, o botão do testador é pressionado várias vezes. Neste caso, a luz indicadora deve acender e uma faísca crepitar deve aparecer na vela. Se nenhuma luz acender, a vela está inoperante.

O que acontece se você não trocar as velas a tempo?

Claro, se o motorista não prestar atenção ao estado das velas de ignição, o carro não sofrerá danos críticos. As consequências aparecerão mais tarde. O desfecho mais comum dessa situação é a recusa do motor em dar partida. A razão é que o próprio sistema de ignição pode funcionar corretamente, a bateria está totalmente carregada e as velas de ignição ou não fornecem uma faísca suficientemente potente (por exemplo, devido a grandes depósitos de carbono), ou não a geram de todo.

Para evitar isso, você precisa estar atento aos sinais indiretos que indicam problemas com velas:

1. O motor começou a triplicar (contrações musculares em marcha lenta ou durante a condução);
2. O motor começou mal, as velas estão constantemente inundadas;
3. O consumo de combustível aumentou;
4. Fumaça de escapamento mais espessa devido à queima insuficiente de combustível;
5. O carro ficou menos dinâmico.

Se o motorista ficar surpreendentemente calmo na presença de todos esses sinais, e continuar a operar o carro do mesmo modo, consequências mais sérias logo aparecerão - incluindo a falha do motor.

Uma das consequências mais desagradáveis ​​é a detonação frequente nos cilindros (quando a mistura ar-combustível não queima suavemente, mas explode bruscamente). Ignorar um som metálico pronunciado enquanto o motor está funcionando levará ao aparecimento de fumaça preta do escapamento tubo, que indica avaria do motor.

Falha de vela de ignição

O mau funcionamento das velas é indicado pela ausência total ou parcial de ignição em um ou mais cilindros. Este efeito não pode ser confundido com nada - se uma ou duas velas não funcionarem ao mesmo tempo, o motor não dará partida ou funcionará extremamente instável ("espirrará" e se contorcerá).

As velas de ignição não contêm nenhum mecanismo ou um grande número de elementos, portanto, seus principais defeitos são rachaduras ou lascas do isolador ou deformação dos eletrodos (o espaço entre eles derreteu ou mudou). As velas ficarão instáveis ​​se depósitos de carbono forem depositados nelas.

Como cuidar das velas no inverno?

Muitos especialistas recomendam a instalação de novas velas para o inverno, mesmo que as antigas ainda funcionem normalmente. A razão é que, ao dar a partida no motor, que passou a noite inteira no frio, a temperatura de uma faísca fraca não será suficiente para acender o combustível frio. Portanto, é necessário que as velas formem consistentemente faíscas gordurosas. No final do período de inverno, será possível instalar o antigo SZ.

Além disso, durante a operação da máquina no período de inverno, depósitos de carbono podem se formar nas velas, que são maiores do que durante o funcionamento de outras velas nas outras três estações. Isso acontece durante viagens curtas no tempo frio. Nesse modo, o motor não aquece adequadamente, e é por isso que as velas não conseguem limpar sozinhas os depósitos de carbono. Para que este processo seja ativado, primeiro o motor deve ser levado à temperatura de operação e, em seguida, deve ser acionado em velocidades mais altas.

Como escolher velas de ignição?

Em alguns casos, a resposta a esta pergunta depende das capacidades financeiras do motorista. Portanto, se os sistemas de ignição e suprimento de combustível estiverem configurados corretamente, as velas de ignição padrão mudam apenas porque o fabricante exige.

A melhor opção é comprar as velas que o fabricante do motor recomenda instalar. Se esse parâmetro não for especificado, nesse caso, você deve se concentrar no tamanho da vela e no parâmetro do número do brilho.

Alguns motoristas têm em estoque dois conjuntos de velas (inverno e verão). Dirigir distâncias curtas e em baixas velocidades requer a instalação de uma modificação "quente" (mais frequentemente essas condições ocorrem no inverno). Viagens longas em velocidades mais altas, pelo contrário, exigirão a instalação de contrapartes mais "frias".

Um fator importante na escolha do SZ é o fabricante. Marcas líderes aceitam dinheiro não apenas pelo nome (como alguns motoristas acreditam erroneamente). Velas de fabricantes como Bosch, Champion, NGK, etc. têm um recurso aumentado, usam ligas de metais inertes e são mais protegidas da oxidação.

A manutenção oportuna dos sistemas de combustível e ignição aumentará significativamente a vida útil das velas de ignição e garantirá a estabilidade do motor.

Para obter mais informações sobre a operação das velas de ignição e qual modificação é melhor, consulte o vídeo:

Vídeos relacionados

Aqui está um pequeno vídeo sobre erros comuns na escolha de novas velas de ignição:

5 erros ao SELECIONAR VELAS FAIXAS

Perguntas e Respostas:

Para que serve a vela no carro? É um elemento do sistema de ignição responsável pela ignição da mistura ar / combustível. As velas são usadas em motores movidos a gasolina ou gás.

Onde a vela está inserida no carro? É aparafusado na vela bem localizada na cabeça do cilindro. Como resultado, seu eletrodo está na câmara de combustão do cilindro.

Como saber quando é hora de trocar as velas de ignição? Partida difícil do motor; a potência da unidade de potência caiu; aumento do consumo de combustível; "Pensividade" quando você pressiona o gás bruscamente; desligamento do motor.