Sådan fungerer tændrør

Tændrør er en af ​​de få ting, som en amatørmekaniker kan reparere uden meget besvær. Se billeder af bilmotorer. Jonathan Ferrey / Getty Images

Efterhånden som motorer og deres elektronik bliver mere kompliceret, er en af ​​de få ting, der er tilbage til hobbyister og bilentusiaster, der kan lide lidt fedt under deres negle, evnen til at ændre deres tændrør. Selvom næsten enhver anden bilreparation derude tager en kodelæser og en collegeeksamen til at diagnosticere og rette, forbliver tændrør tilgængelige og lette at forstå.

Det første pålidelige tændrør blev opfundet i 1903 af Oliver Lodge. De er også passende navngivet; tændrør er simpelthen isolerede stik, der skrues fast i en forbrændingsmotor cylinder hoved for at levere gnisten, der antænder blandingen af ​​luft og brændstof i forbrændingskammeret. Tændrør overfører også varme væk fra forbrændingskammeret.

Grundlæggende er det, hvad der sker: Tændrøret sidder øverst på cylinderhovedet. Stemplet bevæger sig først ned langs cylinderen og trækker en blanding af brændstof og luft ind. Stemplet går derefter tilbage op mod tændrøret og presser blandingen sammen. Helt på det sidste sekund, når stemplet er i sin fulde rækkevidde eller øverste døde center (TDC), tændt tændrøret og antænder blandingen. Stemplet tvinges tilbage ned for at skabe strøm til køretøjet og skubbes derefter tilbage op igen for at fjerne udstødningen. På det tidspunkt starter processen igen.

En fire-cylindret bil har fire tændrør; en seks-cylindret bil vil have seks og så videre (skønt en HEMI-motor har to stik per cylinder). Nu når vi har fået det grundlæggende ned, lad os tale om de slags tændrør på hylderne i din lokale dele-butik.

Indhold

1. Grundlæggende om tændrør
2. Tændrørsdele: Top-til-bund-turen
3. Udskiftning af tændrør: Et overblik
4. Fejlfinding Tændrør

Det virker temmelig indlysende, at en tændrør giver den gnist, der brænder brændstoffet, men dens sekundære rolle som varmeafleder er lige så vigtig. En tændrørs evne til at overføre varme til bilens kølesystem er baseret på længden på isolatoren og materialerne, der bruges til centerelektroden og isolatoren.

Standard tændrør i moderne motorer har en kobbercentralelektrodekerne omgivet af en nikkellegering, som du kan se i spidsen af ​​stikket. Inde i stikket er centrumelektroden indkapslet i porcelæn, hvilket hjælper med at overføre varme fra motoren til kølesystemet. Premium tændrør bruger ædle metaller som platin eller iridium i stedet for nikkellegeringen. Disse metaller har højere smeltepunkter - og højere priser, der matcher.

Når vi taler om temperaturer, kommer tændrør i to grundlæggende sorter: koldt og varmt. Kolde stik fungerer bedst i motorer med høj hestekræfter højkomprimering. De har mindre isolering, så mere varme kan overføres væk fra forbrændingskammeret til ydersiden af ​​motoren. Dette er ingen griner: Hvis stikket ikke er koldt nok til en bestemt applikation, kan det ikke få nok varme ud af stempelkammeret. Dette kan føre til forantændelse, bankning og permanent motorskade. Hvis du ikke er sikker på, hvilket tændrørsvarmeområde du skal bruge, skal du fejle på siden af ​​at bruge et stik, der er for koldt i stedet for et for varmt stik.

Hot plugs har mere isolering og findes i de fleste standardmotorer. Den ekstra isolering holder stikkets temperatur høj nok til at afbrænde kulstofaflejringer, hvilket giver mere tid mellem tændrørskift.

Efterhånden som gaspriserne stiger højere, hævder flere producenter, at udskiftning af gamle tændrør til deres premium-stik vil øge enhver bils gas kilometertal. Dette er sandt - men kun til et punkt. Faktum er, at beskidte, kulstofforurensede, ukorrekte tændrør definitivt vil sænke bilens brændstoføkonomi og udskifte dem med skinnende, nye stik vil bestemt forbedre brændstoføkonomien. Om disse stik har eksotiske metaller eller nikkellegerings centerelektroder betyder ikke noget lige så meget som at have den passende varmeklassificering og spalte mellem centerelektroden og jordelektroden.

Når vi taler om disse huller, vil næsten ethvert stik, du kan finde i autodele butikken, være forhåndsgapet til din motor. Dage med at indstille hullet med en måler er temmelig forbi, medmindre du klemmer hver sidste ydelse ud af din lørdag aften hot rod. Motormodifikationer betyder ofte, at du skal åbne nye tændrør, men lagermotorer med fabriksgodkendte, foråbnede udskiftningspropper kan normalt gå uden justering.

Nu hvor vi ved, hvordan et tændrør fungerer i motoren og de materialer, de er lavet af, lad os finde ud af, hvad der er inde i disse små fyre.

Opfindelsens strid

Der er en vis debat om, hvem der opfandt tændrøret. En af de tidligst mulige versioner blev opfundet af en afroamerikaner ved navn Edmond Berger, angiveligt i februar 1839. Skeptikere nævner knappheden i forbrændingsmotorer i 1839, hvilket ville gøre Bergers opfindelse mere eksperimentel end praktisk.

Øverst på tændrøret sidder stik, eller terminal. Det er her tændrørledningen fastgøres. Terminalen forbindes inden i stikket til kobberkerne i centrumelektroden, der er omgivet af isolering.

Dernæst kommer hex hoved. Det er her stiknøglen passer til at stramme og løsne stikket i dets hul i motoren. Lige under dette er en pakning, der komprimeres tæt mod cylinderhovedet. Det er også kendt som en knus vaskemaskine eller den sæde. Nogle stik har et konisk sæde uden en ekstra forsegling. Disse bruges generelt i jerncylinderhoveder, mens plugger med pakninger normalt findes i aluminium cylinderhoveder.

Den nederste halvdel af stikket er gevindskåret. Dette er den del, der bliver skruet fast, let men fast på plads. En lille smule af den midterste elektrode stikker ud af stikkets nedre ende. Og det hele afsluttes med en jordelektrode eller jordbånd. Gnisten, der får motoren til at køre springer afstanden fra enden af ​​midtelektroden til jordelektroden. Det er det, der antænder den luft-brændstofblanding, der er komprimeret af stemplet.

Jordelektroden er lavet af metal med optioner, der spænder fra rustfrit stål til titan. Den kan også komme i flere former, fra indhakede eller Y-formede elektroder til tredobbelte elektroder med tre små arme, der ser ud til at nå ud til spidsen af ​​centrumelektroden. For så vidt angår materialer og form på jordelektroden, får du stort set det, du betaler for. High-end tændrør lavet med eksotiske materialer vil koste mere, men de vil også levere bedre ledningsevne og gnist.

Dernæst lærer vi, hvad vi alle ønsker at vide: de grundlæggende regler for udskiftning af tændrør.

Diesel er anderledes

Dieselmotorer bruger noget, der hedder Glød stik snarere end tændrør. Dieselmotorer kræver ikke tændrør, men de starter lettere, hvis luften i cylinderen er varm. Det er her glødeproppen kommer ind: Det ligner meget et tændrør, men i stedet for en centerelektrode har den en varmespole, der varmer forbrændingsrummet.

Udskiftning af tændrør er ikke for hårdt, selv ikke for de mekanisk frasorterede. Hvis du er forsigtig, skal du have lidt problemer.

Hvordan ved du, om dine plugs skal ændres? Det sikreste tegn er på dit kilometertæller. Tændrør skal normalt skiftes hver 30.000 miles (48.280 kilometer). Nogle højtydende stik kan gå så længe som 160.000 kilometer før udskiftning. Hvis du ikke ved, hvornår din sidst blev skiftet, eller hvis du har en motor, der kører groft eller for nylig har udvist et fald i brændstoføkonomi, ja, det kan betyde, at din motor kan drage fordel af nogle friske, rene gnister. Kontroller som altid brugervejledningen for at se, hvad der fungerer bedst for dit køretøj.

Du har brug for en tændrørstik til din stiknøgle og a spaltemåler. Du kan købe en tændrørnøgle, der er specielt lavet til at passe til din bils stik, eller du kan få en universal tændrørnøgle, der passer til de mest almindelige hexhovedstørrelser. Som vi allerede har sagt, har du sandsynligvis ikke brug for at åbne dine stik, men du har muligvis brug for en spaltemåler for at dobbeltkontrollere, at mellemrummet mellem midtelektroden og jordelektroden er korrekt.

For at finde stikene skal du blot finde ledningerne og følge dem. Der er normalt kun et stik pr. Cylinder, men de skyder i en bestemt rækkefølge indstillet af producenten. Vælg et stik til at begynde med, og fjern kun den ledning forsigtigt. Det er meget lettere at skifte et tændrør ad gangen end at nulstille motoren, efter at du har udskiftet ledningerne i forkert rækkefølge.

Pisk nu det nye tændrørsstik ud, og sæt det på enden af ​​din skruenøgle. Stikkontakter har normalt et lag skum inde for at gøre denne proces lettere. (Det griber fat i tændrøret.) Hvis dit stik ikke har en pakning, skal du bruge lidt elektrisk bånd inde i stikket for at få et bedre greb. Børst alt affald væk, når du fjerner stikket. Når stikket skrues løs, skal du bare løfte det ud af hullet.

Hvis du går i hul, skal du gøre det nu. Din brugermanual skal fortælle dig, hvor afstanden skal indstilles; indstil måleren, og skub den mellem jordelektroden og midtelektroden. Du vil have, at elektroderne skal røre ved måleren, men ikke for tæt.

Placer det nye tændrør i det tomme hul ved hjælp af stikkontakten. Hvis det er muligt, kan du endda ønske at fjerne skruenøglen og stram tændrøret med fingrene. For at sikre, at trådene er ordentligt justeret, skal du give stikket et par drej mod uret for at sætte det, før du strammer stikket med hånden. Når stikket er fingertæt, kan du afslutte jobbet med stiknøglen.

Tilslut den løse tændrørstråd til terminalen øverst på stikket. Du vil sandsynligvis føle, at ledningen klikkes sikkert fast. Når du er færdig med at udskifte det første tændrør, og ledningen er sikkert tilbage på plads, skal du gå videre til det næste stik i rækken og gentage hele processen.

Det var let, ikke? Lad os alligevel gøre nogle fejlfinding.

Mens du er der ...

Så længe du har ledningerne slukket, kan du lige så godt gøre en inspektion af isoleringen. Kontroller langs trådens længde for revner eller revner. Når du kommer til enden af ​​ledningen, hvor den fastgøres til tændrøret, skal du kontrollere for mørke eller brændte pletter. Ledninger er ikke en bevægelig del og slides ikke ofte, men dårlig isolering kan berøve din motor for nogle nyttige gnister.

Fjernelse af gamle tændrør kan fortælle dig meget om din bils tilstand, især omkring elektroderne i spidsen, hvor gnisten sker. Dette er, hvad de gamle mekanikere mener, når de taler om at "læse" tændrøret. Men rolig: Det er meget mindre mystisk end at kigge ind i en krystalkugle.

At læse et tændrør kan dukke op en række problemer, og vi dækker de mest almindelige her. For eksempel, hvis tændrøret kun ser lidt beskidt ud, er det okay. Det tændrør har udført sit job i mindst 48.000 km. Hvis det ser blankt ud, kan tændrøret overophedes. Hvis det er hvidt, er tændrøret for varmt til motoren. Med andre ord har det for meget isolering til at forbrænde disse aflejringer. Dette afhjælpes let med et koldere, mere passende tændrør. Hvis det gamle stik ser fedtet ud, har du problemer: Olie kommer på en eller anden måde ind i forbrændingskammeret, hvor det ikke hører hjemme. Tændrør kan være en god indikator på dette, men nye stik er ikke løsningen.

Stop, hvis du finder ud af, at tændrørene sidder så tæt i deres huller, at du ikke kan skrue dem ud. At bryde en tændrør i cylinderhovedet betyder, at du er nødt til at bore den ud eller tage en anden tur til butikken for at få et specielt værktøj til at fjerne den ødelagte del. I værste fald skulle motorens cylinderhoved trækkes og føres til en butik for reparation. Nogle gange kan du undgå disse hovedpine ved at bruge en penetrerende olie som WD-40. Lad det sidde i en time eller to, og prøv at skrue stikene ud igen. Når du udskifter stikket med et nyt, skal du huske at bruge et anti-beslaglæggende materiale som Thread Magic for at undgå at have det samme problem inden for 48.280 km (30.000 miles).

Nogle gange efter at have udskiftet tændrørene, kan du opleve, at bilen brænder tilbage eller kører virkelig uslebne eller slet ikke starter. Dette skyldes normalt, at du ikke fulgte med de praktiske tip herover, og at du har sat tændrørsledningerne tilbage i forkert rækkefølge. Se din brugermanual for løsningen på fejlen.

For mere information om tændrør og andre bildele, se venligst linkene på næste side.

Sikkerhed først

Udskiftning af tændrør er ikke et særlig farligt job. Den første forretningsorden er den mest indlysende: Sluk for motoren. Vent, indtil det er afkølet, inden du arbejder på det for at undgå at brænde dit kød på det varme metal. Det er også en god ide at frakoble den negative batteripol, når du arbejder på motoren og derefter udskifte den, når du er færdig. Det er usandsynligt, at du får et chok med det tilsluttet, men det er helt umuligt, hvis du bare springer den terminal ud.

Relaterede artikler

• Sådan fungerer antændelsessystemer til biler
• Sådan fungerer bilmotorer
• Sådan fungerer to-taktsmotorer
• Sådan fungerer dieselmotorer
• Sådan fungerer to-taktsmotorer Diesel

Kilder

• Automedia.com. "Grundlæggende om tændrør." (åbnes 6. juli 2008) http://www.automedia.com/Spark_Plugs/ccr20041201sp/1
• CarBibles.com. "Fuel and Engine Bible." (adgang til 23. juni 2008) http://www.carbibles.com/fuel_engine_bible.html
• Car Craft. "Valg af det rigtige tændrør til din brugerdefinerede motor." adgang 14 juli 2008 http://www.carcraft.com/howto/116_0703_spark_plug_guide/index.html
• CarTalk.com. "Kære Tom og Ray." 10. februar 1996. (adgang til 26. juni 2008) http://www.cartalk.com/content/columns/Archive/1996/February/10.html
• Diesel Technology Forum. "Glød stik." (åbnes 6. juli 2008) http://www.dieselforum.org/meet-clean-diesel/what-is-clean-diesel/new-technologies/glow-plugs/
• Ganesan, V. "Forbrændingsmotorer." McGraw-Hill Inc. 1994.
• Sådan ændres tændrør. "Sådan skiftes dine tændrør i 10 enkle trin." (åbnes 26. juni 2008) http://howtochangesparkplugs.weebly.com/index.html
• NGK Tændrør. "Hvordan kan jeg læse et tændrør?" (åbnes 6. juli 2008) http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/faq/faqread2.asp
• NGK Tændrør. "Teknisk info - Tændrøroversigt." (adgang til 6. juli 2008) http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/techtips.asp?nav=31000&country=US
• Old Burb Club. "Tolkning af dine tændrør." (adgang til den 25. juni 2008) http://www.classictruckshop.com/clubs/earlyburbs/projects/spark/plugs.htm
• Sparkplugs.com. "Tændrør 411." (adgang til 6. juli 2008) http://www.sparkplugs.com/faqmain.asp