A gyújtógyertyák indexelése

Egy korábbi cikkünkben általánosan írtuk le a gyújtógyertyákat, és azok működését. Azonban még a belső égésű motor kapcsán kevésbé kompetens olvasók is érzik, hogy ez a kicsi és jelentéktelennek tűnő alkatrész lényeges befolyással bír a motorban zajló égés minőségére, ezáltal pedig az erőforrás által leadott teljesítményre is.

Ennek értelmében a gyújtógyertya minden tulajdonságát igyekeznek a javukra fordítani a konstruktőrök, és így olyan fogásokat is kidolgoznak, melyekről sosem gondoltunk volna, hogy érdemi jelentősége lehet. Ezek közé tartozik a gyújtógyertyák indexelése is, melyet az alábbi cikkünkben mutatunk be.

A gyújtógyertya története

Bármennyire különösnek hat, a gyújtógyertya megelőzte a személygépkocsi megjelenését. Mint a legtöbb fontos találmány esetén, itt is szövevényes az ötlet megszületésének kronológiai sorrendje.

Általában a francia Étienne Lenoirnak tulajdonítják a gyújtógyertya feltalálását, mégpedig azért, mert ő alkalmazta először belső égésű dugattyús motorban 1860-ban. Árnyalja a képet, hogy jelenlegi ismereteink szerint a Princeton fizikus doktora Edmond Berger már 1839-ben feltalálta a gyújtógyertyák, ám ötletét nem szabadalmaztatta.

Az igazi versenyfutás az 1800-as évek végén történt, amikor Nikola Tesla, Richard Simms és Robert Bosch is egy évben (1898) adott be szabadalmi kérelmet a gyújtógyertyára. A valódi, működőképes eszközt végül Gottlob Harold alkotta meg 1902-ben, aki egyébként Bosch mérnöke volt.

Felépítés, működés

Mondhatnánk, hogy a gyújtógyertyának az egyszerűségében rejlik a nagyszerűsége. Jellemzően három fő részből áll: héj, szigetelő és központi vezeték. A gyújtás mellett tömítő funkcióval is rendelkezik, hiszen áthalad az égéstér falán.

Négy fő paraméter határozza meg őket: a méretük, a menetük, a tömítés típusa és a szikraköz. Európában három különböző menet (azaz anyaméret) terjedt el: 10, 14, illetve 18 mm.

A gyújtógyertya részei:

• Csatlakozó
• Kerámia szigetelő
• Fémtest
• Központi elektróda
• Földelés
• Tömítő alátét vagy tömítés
• Szigetelőhegy
• Elektróda hézag (ez lényegében a távolság a központi- és a testelektróda között)

A gyújtógyertya feladata röviden annyi, hogy a megfelelő időpillanatban szikrát képezzen, és ezáltal begyújtsa az üzemanyag-levegő keveréket a hengertérben. Az ehhez szükséges energia a gyújtótekercsről vagy mágnes által generált nagyfeszültségről érkezik. A szikra lényegében nem más, mint a hirtelen fellépő nagy potenciálkülönbség áthidalása a két elektróda között.

A gyújtás időzítése kritikus jelentőségű – és itt még azt is figyelembe kell venni, hogy az első pillanatban nem keletkezik szikra a gyertyán. Ennek oka, hogy a gyertyahézagban lévő keverék szigetelőként hat a gyertyára egészen addig a pillanatig, amíg olyan nagyra nem nő a feszültség, hogy a gáz szerkezete átalakul. Ezáltal előbbi már meghaladja az elegy dielektromos állandóját, és a gázok ionizálódnak.

Az ionizált gáz pedig már vezetőként viselkedik – az áthúzáshoz 12-25 ezer voltra van szükség, vagy akár ennél is többre.

A korszerű gyújtógyertyák ma már egy gyújtási ciklus alatt több szikrát is képesek generálni, még hatékonyabbá téve ezzel az égés folyamatát a hengerben.

A tuning lehetőségei – hőérték

Nem meglepő, hogy a gyújtógyertya csúcsa komoly hőterhelésnek van kitéve üzem közben – hőmérséklete általában 5-800 °C.

Az igazán fontos tulajdonság azonban az, hogy milyen gyorsan képes leadni a gyertya a felgyülemlett hőt. Ez alapján megkülönböztetünk „forró” és „hideg” gyújtógyertyákat. A nomenklatúrák logikái eltérők lehetnek, de alapvetően számokat rendelnek a gyártók. Korábban, az elektronikus úton vezérelt üzemanyag-befecskendezés korszaka előtt általában „hideg” gyertyákat használtak a városban használt autók, és „meleg” gyertyát a zömmel autópályán közlekedők. Ma ez már kevésbé releváns, versenymotoroknál azonban ma sem ritka a külön gyertyaszett a hidegindításhoz.

Indexelés

Valószínűleg kevesen gondolunk bele abba, hogy a gyújtógyertya geometriája nem teljesen szimmetrikus – pontosabban sok szempontból nem az. Abba pedig pláne kevesen gondolunk bele, hogy ez a tulajdonság befolyásolhatja az adott henger teljesítményét- és akár a működőképességét is.

Ugyanis feltétlen mindegy, hogy a gyújtógyertya milyen pozícióban áll a hengerben.

A motor a szívószelepek felől kapja meg az üzemanyag és a levegő keverékét (még ha az üzemanyagot egy különálló befecskendezőből is), és ezek helye kötött. Ideális esetben a testelektróda a lehető legtávolabb helyezkedik el a szívószeleptől vagy szívószelepektől, és így nem akadályozza a keverék áramlását a gyertyahézagban.

Azonban ha nem jelöljük el a gyertyát, nem lehetünk teljesen biztosak abban, hogy az valóban a megfelelő irányba néz, amikor felfeküdt a talapzatára (legalábbis bontatlan motor esetén).

Az indexelés azt mutatja meg, hogy milyen nagyságú alátétet kell a gyújtógyertya alá helyeznünk annak érdekében, hogy biztosan a megfelelő pozícióban álljon a betekerés végeztével.

Fontos megjegyeznünk, hogy a jelenség a szervizek körében is megosztónak számít, beleértve a létjogosultságát is.

Egyesek szerint ez elsősorban az olyan motoroknál lényeges, melyeknél egy rossz gyertyapozícióval akár kontakt is előidézhető a dugattyúval – ezek általában régebbi konstrukciók –, teljesítményvesztésről azonban nem beszélhetünk.

Más szakmabeliek azonban legalább 1%-nyi teljesítmény potenciált látnak a megfelelő gyertyapozícióban, ami nem tűnik soknak, ám egy 500 lóerős versenyautónál már 5 lóerőnyi pluszt jelent – ez már mérhető különbség lehet köridőben is.

Abban azonban az esetek többségében mindenki egyetért, hogy a gyújtógyertyák indexelésére bizonyos esetekben szükség van, a rendkívül nagy kompressziójú motorok esetén, mert itt van a legnagyobb esély rá, hogy a dugattyú érintkezik az elektródával.