Sytytystulppien toiminta
Sytytystulppa on tärkeä osa bensiinimoottorin sytytysjärjestelmää. Se voi syöttää korkeajännitteen palotilaan ja saada sen hyppäämään elektrodivälin yli, jolloin syntyy kipinä, joka sytyttää sylinterissä olevan palamisseoksen. Se koostuu pääasiassa liitosmutterista, eristeestä, liitosruuvista, keskielektrodista, sivuelektrodeista ja kotelosta. Sivuelektrodit on hitsattu koteloon.
Sytytystulppa, joka tunnetaan yleisesti nimellä "sytytyssuutin", vapauttaa korkeajännitejohdon (sytytyssuutinjohdon) lähettämän pulssimaisen korkeajännitteisen sähkövirran, rikkoo sytytystulpan kahden elektrodin välisen ilman ja tuottaa sähköisen kipinän, joka sytyttää sylinterissä olevan seoskaasun. Päätyyppejä ovat: lähes ulkonevat sytytystulpat, reunasta ulkonevat sytytystulpat, elektrodityyppiset sytytystulpat, istukkatyyppiset sytytystulpat, elektrodityyppiset sytytystulpat, kasvohyppytyyppiset sytytystulpat jne.
Sytytystulpat asennetaan moottorin sivulle tai päälle. Alkuaikoina sytytystulpat liitettiin jakajaan sylinterin johtojen kautta. Viimeisen vuosikymmenen aikana useimpia pienten autojen moottoreita on muunnettu siten, että sytytyspuola on kytketty suoraan sytytystulppaan. Sytytystulpan käyttöjännite on vähintään 10 000 V. Sytytyspuola tuottaa korkeajännitteen 12 V:n sähköstä ja siirtää sen sitten sytytystulppaan.
Korkean jännitteen vaikutuksesta sytytystulpan keski- ja sivuelektrodin välinen ilma ionisoituu nopeasti muodostaen positiivisesti varautuneita ioneja ja negatiivisesti varautuneita vapaita elektroneja. Kun elektrodien välinen jännite saavuttaa tietyn arvon, kaasun ionien ja elektronien määrä kasvaa lumivyöryn tavoin, jolloin ilma menettää eristyskykynsä. Rakoon muodostuu purkauskanava, ja tapahtuu "läpilyönti"-ilmiö. Tässä vaiheessa kaasu muodostaa valaisevan kappaleen, jota kutsutaan "kipinäksi". Kun se laajenee lämmön vaikutuksesta, kuuluu myös "poksahdus"-ääni. Tämän sähkökipinän lämpötila voi nousta jopa 2000–3000 celsiusasteeseen, mikä riittää sytyttämään seoksen sylinterin palotilassa.
Lämpöarvon mukaan on olemassa kylmä- ja kuumasytytystulppia. Elektrodimateriaalien mukaan on olemassa nikkeliseoksia, hopeaseoksia ja platinaseoksia jne. Ammattimaisemmin sanottuna sytytystulppien tyypit ovat karkeasti ottaen seuraavat:
Kvasityyppinen sytytystulppa: Sen eristehelma on hieman vedetty kotelon päätypinnan sisään ja sivuelektrodi on kotelon päätypinnan ulkopuolella. Se on yleisimmin käytetty tyyppi.
Sytytystulpan reunasta ulkoneva osa: Eristeen vaippa on suhteellisen pitkä ja ulottuu kotelon päätypinnan ulkopuolelle. Sen etuna on suuri lämmön imeytyminen ja hyvä likaantumisenestokyky. Lisäksi se voidaan jäähdyttää suoraan imuilmalla lämpötilan alentamiseksi, mikä vähentää kuumasytytyksen todennäköisyyttä. Siksi sillä on laaja lämpösopeutumisalue.
Elektrodityyppiset sytytystulpat: Niiden elektrodit ovat erittäin ohuita. Niille on ominaista voimakkaat kipinät, hyvä sytytyskyky ja ne varmistavat moottorin nopean ja luotettavan käynnistymisen myös kylminä vuodenaikoina. Niillä on laaja lämpötila-alue ja ne sopivat monenlaisiin käyttötarkoituksiin.
Sytytystulppa: Sen kotelo ja kierre ovat kartiomaiset, joten se säilyttää hyvän tiivistyksen ilman tiivistettä, mikä vähentää sytytystulpan tilavuutta ja on edullisempi moottorin suunnittelulle.
Polaariset sytytystulpat: Sivuelektrodeja on yleensä kaksi tai useampia. Niiden etuna on luotettava sytytys ja kärkivälin säätön vähyys. Siksi niitä käytetään usein joissakin bensiinimoottoreissa, joissa elektrodit ovat alttiita kulumiselle eikä kärkiväliä voida säätää usein.
Sytytystulppa kasvovälillä: Tunnetaan myös nimellä kasvovälillä varustettu tulppa. Se on kylmin sytytystulppatyyppi, ja keskielektrodin ja kotelon päätypinnan välinen rako on samankeskinen.
Vakiotyyppiset ja ulkonevat sytytystulpat
Vakiotyyppinen sytytystulppa on yksipuolinen elektroditulppa, jonka eristeen helma on hieman alempana kuin kotelon kierteitetty päätypinta. Se noudattaa perinteistä sytytyspään rakennetta, jota käytetään eniten sivulle asennetuissa venttiilimoottoreissa. Myöhemmin syntyneestä "ulkonevasta" rakenteesta erotukseksi tätä rakennetta kutsutaan "vakiotyypiksi".
Ulkoneva sytytystulppa suunniteltiin alun perin kannen yläpuolisiin venttiilimoottoreihin. Sen eristehelma työntyy ulos rungon kierteitetystä päätypinnasta ja ulottuu palotilaan. Se absorboi huomattavan määrän lämpöä paloseoksesta, sillä on suhteellisen korkea käyttölämpötila palamisnopeudella ja se estää kontaminaation. Suurilla nopeuksilla venttiilin sijainnin yläosassa vuoksi sisäänhengitetty ilmavirtaus suuntautuu eristeen helmaan ja jäähdyttää sitä. Tämän seurauksena maksimilämpötila ei nouse paljon, joten lämpötila-alue on suhteellisen suuri. Ulkonevat sytytystulpat eivät sovellu sivulle asennettuihin venttiilimoottoreihin, koska niissä on paljon kierroksia imukanavassa ja ilmavirralla on vain vähän jäähdytysvaikutusta eristeen helmaan.
Yksinapaiset ja moninapaiset sytytystulpat
Perinteisellä yksinapaisella sytytystulpalla on selvä haittapuoli: sivuelektrodi peittää keskielektrodin. Kun navan välillä tapahtuu korkeajännitteinen purkaus, kipinävälissä oleva seoskaasu absorboi kipinän lämmön ja aktivoituu ionisaation vaikutuksesta muodostaen "kipinän ytimen". Kipinän ytimen muodostumispaikka on yleensä lähellä sivuelektrodia. Tänä aikana sivuelektrodi absorboi enemmän lämpöä, mitä kutsutaan elektrodin "liekin sammutusvaikutukseksi". Tämä vähentää kipinän energiaa ja heikentää liekin sammumiskykyä.
Niinpä 1920-luvulla ilmestyivät kolminapaiset sytytystulpat. Yksipuoliseen elektrodiin verrattuna monipuolisen elektrodin kärkiväli koostuu useiden sivuelektrodien poikkileikkauksista (jotka on rei'itetty pyöreisiin reikiin) ja keskielektrodin lieriömäisestä pinnasta. Tämä sivulle asennettu kärkiväli poistaa keskielektrodin peittävien sivuelektrodien haitan, lisää kipinän "saavutettavuutta", sillä on suurempi kipinäenergia ja se tunkeutuu helpommin sylinterin sisäosaan, mikä auttaa parantamaan seoksen palamisolosuhteita ja vähentämään pakokaasupäästöjä. Monipuolisten napojen ansiosta, jotka tarjoavat useita sytytyskanavia, käyttöikä pidentyy ja sytytyksen luotettavuus paranee. Tässä on huomautettava, että purkaushetkellä vain yksi kanava voi syttyä, eikä useiden napojen samanaikainen syttyminen ole mahdollista. Suurnopeusvalokuvauksen purkausprosessi todistaa tämän.
Kotimaisten sytytystulppamallien päätteet (lämpöarvon jälkeiset kirjaimet) D, J ja Q edustavat vastaavasti kaksinapaista, kolminapaista ja nelinapaista.
Nikkelipohjaisesta seoksesta ja kupariytimestä valmistetut sytytystulpat
Polttokammioon ulottuvien elektrodien perustavanlaatuisimmat vaatimukset ovat ablaatiokestävyys (sekä sähköinen että kemiallinen korroosio) ja hyvä lämmönjohtavuus. Materiaalitieteen ja prosessitekniikan kehittyessä elektrodimateriaalit ovat käyneet läpi kehitysprosessin raudasta, nikkelistä, nikkelipohjaisista seoksista, nikkeli-kupari-komposiittimateriaaleista jalometalleihin. Nykyään yleisimmin käytetty seos on nikkelipohjainen seos. Yleensä puhtailla metalleilla on parempi lämmönjohtavuus kuin seoksilla, mutta puhtaat metallit (kuten nikkeli) ovat herkempiä palokaasujen kemialliselle korroosioreaktiolle ja niiden muodostamille kiinteille kerrostumille kuin seokset. Siksi elektrodimateriaalina käytetään nikkelipohjaisia materiaaleja, joihin on lisätty alkuaineita, kuten kromia, mangaania ja piitä. Kromi parantaa sähköeroosiokestävyyttä, kun taas mangaani ja pii parantavat kemiallisen korroosionkestävyyttä, erityisesti kestävyyttä erittäin vaaralliselle rikkioksidille.
Yleiset ja vastustyyppiset sytytystulpat
Sytytystulppa on kipinäpurkausgeneraattorina laajakaistainen jatkuva sähkömagneettisen säteilyn häiriölähde. 1960-luvulta lähtien maat ympäri maailmaa ovat kiihdyttäneet resistiivisten sytytystulppien kehitystä vaimentaakseen kipinöiden aiheuttamaa voimakasta sähkömagneettista säteilyä radiokentässä, suojatakseen radioviestintää ja estääkseen ajoneuvojen elektronisten laitteiden toimintahäiriöt. Kiina on myös julkaissut sarjan pakollisia kansallisia standardeja sähkömagneettiselle yhteensopivuudelle, asettamalla tiukkoja rajoituksia sytytystulppamoottorilla varustettujen ajoneuvolaitteiden radiohäiriöominaisuuksille. Tämän seurauksena resistiivisten sytytystulppien kysyntä on kasvanut merkittävästi. Resistiivisillä sytytystulpilla ei ole merkittävää rakenteellista eroa tavalliseen tyyppiin verrattuna; ainoa ero on, että eristävän rungon sisällä oleva johdintiiviste on vaihdettu resistiiviseksi tiivisteeksi.
Jos haluat tietää lisää, jatka muiden artikkeleiden lukemista tällä sivustolla!
Soita meille, jos tarvitset tällaisia tuotteita.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. on sitoutunut myymään MG&:nMAXUSautonosat tervetulleita ostaa.
