Izzítógyertya

A dízelmotorok elengedhetetlen alkatrésze az izzítógyertya, melyek lehetnek akár utánizzításra képesek vagy nyomásérzékelősek is. Ez az első ránézésre egyszerűnek tűnő autóalkatrész valójában egy igen is összetett és sokrétű termék, ami a környezetünkre is nagy hatással bír.

Többen kérdezik, hogy mennyi izzítógyertya van az autóban? Hány darab izzítógyertyát kell vennem? Az izzítógyerta mennyisége a hengerek számától függ – minden hengerben van 1-1 db. Átlagos személyautóknál 4 db-ra van szükség, a nagyteljesítményű 6 hengeres motorokhoz 6 db-ra.  

Sokszor az is felmerül, hogy hogyan is működik, milyen típusaik vannak az izzítórúdnak?

Mivel a dízel üzemű motorokba működésük során befecskendezett üzemanyaga gyújtószikra nélkül gyullad meg, ezért azok elindulásához három gyújtási lépés szükséges. Először is a motor az égéshez szükséges tiszta levegőt beszívja, melyet aztán következő lépésként akár 55 bar nyomásra sűríti. Ez alatt a sűrítési folyamat alatt a levegő 700-900 celsius fokra hevül. Utolsó lépésként pedig az égéstérbe fecskendezi a dízel üzemanyagot, mely a magas hőmérsékletű levegő hatására öngyulladást vált ki, a nyomás megnő és a motor elkezdi működését.

Ezt a folyamatot azonban nagyban befolyásolja a környezet hőmérséklete, például hideg téli reggelen az első indítás hosszú ideig is eltarthatna. A kedvezőtlen feltételeket kiküszöbölve, azokat kompenzálva működik az izzítógyertya, amely elektromosan generálja a hőenergiát ahhoz, hogy az égéstérbe fecskendezett üzemanyag begyulladjon. Ezzel vált a dízel motorok elengedhetetlen részévé, s ma már a közvetlen befecskendezésű dízelmotorokat is szerelik az alkatrésszel. 

A megfelelő működéshez az izzításnak a lehető legrövidebb idő alatt magas hőfokon kell megtörténnie, ahhoz, hogy elősegítse a motor indulását. Mindezt biztosítania kell a környezeti feltételektől függetlenül.

A dízel üzemű autók technológia fejlődése során egyre kevesebb hely maradt az izzítógyertának, így a közös nyomócsöves vagy PDI motorok esetén előfordul, hogy kb. 3 mm izzócső átmérőjű gyertyákat fejlesztenek ki. Gyakorlatilag egy kb. 12-14 cm hosszúságú és 4 mm vastagságú alkatrész adja a motor indításához szükséges hőmérsékletet, mindezt néhány pillanat alatt.

Az izzítórúd működése során először a menetes csatlakozón keresztül nagy áramerősség továbbítódik a fűtőtekercshez, így a fűtőzóna felhevül és izzani kezd. Ez az idő átlagosan 2-5 másodperc, azonban a speciális kialakítású, gyorsindítási rendszerű izzítógyertyáknál maximum 2 másodperc. 

Ezzel azonban nem minden esetben van vége az alkatrész munkájának.

A szigorú környezetvédelmi előírásoknak és legújabb motorvédelmi mechanizmusnak köszönhetően egyre több gépjárművet szerelnek utánizzításra képes izzítórúddal. Ahogy a nevéből is sejthető, a termék képes az indítási folyamatot követő hő leadásra maximum 180 másodpercig, annak érdekében, hogy a motor a lehető legoptimálisabban égesse el az üzemanyagot és ezáltal a lehető legkevésbé szennyezze a környezetét. A 3 perces maximális utánizzítási időszakban az izzítógyertya vezérlő egysége figyeli a motor egyes paramétereit, így például a hűtőfolyadék hőmérsékletét, hiszen annak 70 Celsius fokos eléréséig működteti a rendszer az utánizzítás folyamatát.

Ezek típusok már az úgynevezett háromfázisú izzítórendszerrel rendelkeznek. Az azt jelenti, hogy az izzítás aktív: (1. fázis) az indítás előtt (gyújtás ráadásával aktiváljuk), (2. fázis) az indítási fázisban és azt követően, valamint (3. fázis) a motor működése alatt is.

Ezekkel a rendszerekkel a hagyományos izzítógyertyákkal szemben 40%-kal kevesebb koromszennyeződés keletkezik a bemelegedés fázisában – ezért is a leginkább környezet- és „motor barát” rendszer.

Fehér vagy kékek füst? Szinte mindenki tudja, hogy ez a nem megfelelő égés velejárója, de teljesítmény csökkenésig vagy az autó üzemképtelenségéig legtöbben nem is foglalkozunk vele. Ez a dízel velejárója, gondoljuk. 

A fehér füst keletkezése és távozása a kipufogóból egészen addig történik, míg az égéstér el nem éri az ideális égési hőmérsékletet. Gyakorlatilag addig tökéletlen égés történik a motorban, ami adódhat az alacsony gyulladási hőmérsékletből. Azonban az utánizzítás jóvoltából az dízel üzemanyag teljes egészében elég, így a füst átlátszatlansága 40%-kal csökken.

Ezeknél a rendszereknél, ha az indulást követő 3 percen belül villogni kezd az izzítóspirál jel a műszerfalon, akkor az az izzítógyertya elhasználódását jeleni – cserélni szükséges.

Miért kopog a motor indulást követően? A hidegindítást követő kopogó motorhangot a gyújtáskésedelem okozza. Az dízel üzemanyag elégése hirtelen történik, s a motor ezért kopog. Azonban, ha megfelelően választott, jó minőségű izzítógyertyát használunk, akkor az elő- és utóizzítás által a motor előbb éri el az üzemi hőmérsékletet, ezáltal csökken a motor kopogása. Megfelelő, jó minőségű izzítórúd = csendesebb, egyenletesebben járó motor.

És a jövőről néhány gondolatban!

A folyamatosan szigorodó környezetvédelmi előírásoknak való megfelelés a motorok fejlesztését, az égés tökéletesítését, ezáltal a környezetbe jutó károsanyag kibocsájtást csökkentését hozzák magukkal. A jövőben a NOx és koromrészecske kibocsájtás értéke a jelenlegi érték 90%-ára fog csökkenni.

Ezt az adatot kizárólag az úgynevezett nyomásérzékelő PSG izzítógyertyákkal lehet majd elérni. Ilyen típusú izzítórudat csak a legújabb fejlesztésű dízelmotoroknál alkalmazzák, így az OPEL Insignia, Meriva, Corsa D vagy a VW Golf VI és Touareg modelleknél.

Működése egy mozgó fűtőrúdra épül, melynek végén egy mérőmembrán segítségével a mért értékek tükrében képes a rendszer a PSG ízzítógyertya fűtőrúdját az égéstéren belül mozgatni. A valós idejű mérési adatok alapján a gyertya képes azonnali áramkör (hőfok) igazításra a tökéletes égés biztosítása érdekében.

Csak, hogy érzékeljük, hogy milyen csúcstechnológiai is ez valójában: egy égési ciklusban (1 indítás alkalmával) 200 bar nyomásig terhelhető az izzítógyertya – 700 lépéses felbontásban. Tehát egy indításkor akár 700 lépéses mozgást is képes végezni a PSG gyertya. Az elektronikus vezérlő folyamatosan tudja igazítani az üzemanyag-befecskendezést, a töltőnyomást és a kipufogógáz újrahasznosítási arányát.  

Előnye, hogy rendkívül környezetbarát, EURO 6 motorok készíthetőek. Hátránya, hogy a jelenlegi árfekvésben a nyomásérzékelő izzítógyertyák 8-10X drágábban az általános vagy utánizzításra képes izzítórúdakkal szemben. Nagy valószínűséggel az OPEL Insignia 2.0 cdti motorral szerelt autók tulajdonosai nem is tudják, hogy egy általános szervizciklus (kb. 100-120 ezer km) során cserélendő PSG gyertyák ára 40.000.- Ft / db környékén kapható. Szerencse, hogy „csak” 2 darabot kell cserélni, ugyan is ezeket kombinálva szerelték hagyományos gyertyákkal – négy hengerből két henger tartalmazza ezt a típust.