Gyújtógyertyák – A szikra nyomában

A gyújtógyertya egy rendkívül egyszerű alkatrész, a mára szuper bonyolulttá vált benzines autók motorjában. A hibája megemeli a fogyasztást és a katalizátor élettartamát is csökkenti.

Az elektromos autók politikai vonalon történő erőltetése. Plusz a vele párhuzamosan a környezetvédelmi szabályok szuper szigorúvá tétele izgalmassá teszik az európai gyárak jövőjét. A jó öreg Európában ezért meg vannak számlálva az új belső égésű motorú autók napjai. Elviekben az extrém szigorúra tervezett Euro VII-es szabályozás 2025-ös életbelépésétől már nincs értelme egyik gyártónak sem ebben a motorfajtában gondolkodnia.      

Aki alkatrész kereskedő vagy autót javít, azt megnyugtatják a számok: kb. 1,2 vagy 1,5 milliárd belső égésű motoros autó szaladgál a Földön… Szóval lesz bőven javítható autó, és szükség lesz a gyújtógyertyákra is. Miközben örömkönnyeket hullajtva, tavaly ünnepelték a 10 milliomodik eladott elektromos autót. Ezt két számot összevetve, jól látható a környezetvédelem körül lévő furcsaságok.

A kezdetek

August Nikolaus Otto 1876-ban mutatta be a találmányát, a róla elnevezett négyütemű motort. Ennél még úgy oldották meg a hengerekben lévő benzin-levegő keverék begyújtását, hogy egy elzárható csövet izzítottak. A keverék begyújtása úgy történt, hogy a „gyújtás” pillanatában, kinyitották az izzó cső végét. Ez a kezdetleges módszer meglehetősen sokáig használatban maradt, mert az itthon gyártott Hoffer traktornál, az 1950-es években is ezt technikát alkalmazták.

Mielőtt jobban elmerülnénk a részletekben, elsőként ismerjünk meg egy fogalmat, amivel a fizika órán mindenki találkozott. Ez pedig az indukció. A szó latin eredetű, és azt jelenti, hogy vonzás, bevitel, bevezetés. A fizikában használt jelentése: az a folyamat, amikor a váltakozó mágneses tér hatása elektromos áram keletkezik a vezetékben, azaz indukálódik. A gyújtás terén, ez volt a következő lépés. Ezt a megoldást Heinrick David Rühmkoff-nak köszönhetjük (1851). Ő fejlesztette ki a szikra induktort. A gyújtógyertya feltalálása többeknek köszönhető, közöttük található a belga Jean Joseph Étienne Lenoir. Aki a belső égésű motorjával is beírta magát a technika történelembe.

A kisfeszültségű gyújtórtafót 1897-ben találták fel, a nagyfeszültségű verziója pedig négy év múlva született. A sorozatgyártásuk elég gyorsan, már 1903-ban elkezdődött.

A gyújtógyertya felépítése

Ismét vissza kell egy kicsit mennünk a fizika órára, hogy meg lehessen érteni a villámláshoz hasonlóan működő gyújtógyertya működését. A porcelán bevonat nem véletlenül található a gyertya felső részén: a szigetelő anyag választja el a két pólust. Ugyanis az egyik pólust a gyújtógyertya közepén lévő rész képviseli. A másikat pedig a külső rész. A szikra pedig a közöttük lévő kis helyen egyszerűen áthúz. A villámlás is ezt a fajta feszültség kiegyenlítési elvet használja, csak az ott jelenlévő feszültség és energia mennyiség jóval nagyobb.

Hézag és szín

A gyertya hézag kifejezés azt a távolságot jelenti, ami a gyertya középső része és a behajlított fém rész között található. Azaz a két pólus közötti távolság. A beállításánál tartani kell a gyári előírásokat, mert ekkor üzemel jól a motor. Az értékek általában 0,4 és 1,2 milliméter között találhatók.

Ha a gyújtógyertya jól működik, akkor ez a gyertya végének a színéről könnyen megállapítható. Ha világosbarna, homok és az őzbarna a színe, az mutatja, hogy jól működik az alkatrész. Ha olajos, valamelyik pólus kopott, hiányoznak belőle darabok, esetleg a két pólus között égestermék található, akkor tisztítani vagy cserélni kell.     

Pólusok száma

A klasszikus gyújtógyertya egy pólussal rendelkezik, azaz egy hajlított fém elem nyúlik be a gyertya közepére. Ezt tovább lehet fokozni kettő, három és négy pólusú verzióval. A félreértések elkerülése végett, nem azért alkalmazzák a több pólust, hogy több helyen húzzon át a szikra. A több pólusú gyertyánál is – az esetek legnagyobb részében – egy helyen ugrik át a szikra.                                                                
Az elv, amit itt használnak, szintén a fizikából származik. Ez úgy hangzik, hogy a kisebb ellenállású részen halad át az áram. Ennek előnye, hogy kisebb energiát vesz el a gyújtótekercsből érkező áramból, ezért a szikra erősebb. Így a hengerben lévő keverék begyújtása biztosabb és jobban működik tőle a motor.

A több pólusú gyújtógyertyák előnyei a következők. Mivel több pólus található rajtuk, így a gyertya élettartama nagyobb, tovább bírja. Ezért hosszabb idő alatt „fogynak” el az elektródák. A másik piros pont mellette, hogy erősebb a leadott szikra és stabilabb. Ez jótékonyan hat a motor működésére.   

Anyagok

A klasszikus anyagokat használó gyújtógyertya a legolcsóbb, ami annyit jelent, hogy néhány tízezer kilométeres az élettartama. Ha valaki kevesebbet akar foglalkozni a cseréjével, akkor több pénzt kell kiadnia. Az első lépést a több pólusú verzió jelenti.

Anyag terén is lehet előre lépni. Kezdésnek ott az ezüst bevonat, amit könnyen überel a jobban hangzó platina. De aki a csúcsra akar törni, az válogathat a ritka földfémeket használó gyertyák között. Ezek az iridium és az ittrium. Az ezekkel a bevonatokkal készült gyertyák rendkívül jól állják a hőt, tehát előszeretettel használják pl. nagyobb teljesítményű motorokban. Ennek köszönhetően stabilabb és erősebb szikrát adnak és az élettartamuk a 100 ezer kilométert is meghaladja.

Benedek Attila

Forrás:

https://www.autodoc.hu/jarmu-alkatreszek/gyuejtoegyertya-10251
https://www.origo.hu/auto/20091005-motortechnika-a-gyujtogyertya-ellenorzese.html