Tändstiftskonstruktion

Tändstiftskonstruktion

Toppen av tändstiftet innehåller en terminal för att connect till tändsystemet.

Den exakta terminalkonstruktionen varierar beroende på användningen av tändstiftet. De flesta tändstiftskablar för personbilar snäpper fast i kontakten, men vissa kablar har spadkontakter som fästs på pluggen under en mutter.
Pluggar som används för dessa applikationer har ofta änden av terminalen tjänar ett dubbelt syfte som muttern på en tunn gängad axel så att de kan användas för båda typerna av anslutningar.

Dessa är en nödvändig del av tändstiftet.

Pitch Diameter

Diametern på ett tändstift tas över gängorna. Stigningen för varje diameter tändstift listas nedan. Denna information är användbar när du vill knacka på ett hål i ett cylinderhuvud för ett tändstift

M8 x 1,0 mm
M10 x 1,0 mm
M12 x 1,25 mm
M14 x 1,25 mm
M18 x 1,5 mm
M22 x 1,5 mm

Revben

Genom att förlänga ytan mellan högspänningsterminalen och tändstiftets jordade metallhölje, fungerar den fysiska formen på ribborna för att förbättra den elektriska isoleringen och förhindra att elektrisk energi läcker ut längs isolatorytan från terminalen till metallhöljet. Den störda och längre vägen gör att elektriciteten möter mer motstånd längs tändstiftets yta även i närvaro av smuts och fukt.

Isolator

Huvuddelen av isolatorn är gjord av porslin. Dess huvudsakliga funktion är att ge mekaniskt stöd för mittelektroden, samtidigt som den isolerar högspänningen.

Den har en sekundär roll, särskilt i moderna motorer med djupt otillgängliga pluggar, för att förlänga terminalen ovanför cylinderhuvudet för att göra den mer lättillgänglig.

Revben

Genom att förlänga ytan mellan högspänningsterminalen och tändstiftets jordade metallhölje, fungerar den fysiska formen på ribborna för att förbättra den elektriska isoleringen och förhindra att elektrisk energi läcker ut längs isolatorytan från terminalen till metallhöljet. Den störda och längre vägen gör att elektriciteten möter mer motstånd längs tändstiftets yta även i närvaro av smuts och fukt.

Isolator spets

Spetsen på isolatorn, den del från kontaktens metallkropp till mittelektroden som sticker ut i förbränningskammaren, måste motstå höga temperaturer samtidigt som den elektriska isoleringen bibehålls. För att undvika överhettning av elektroden måste den också ha god värmeledningsförmåga. Porslinet i huvudisolatorn är otillräckligt och därför används en sintrad aluminiumoxidkeramik, designad för att tåla 650°C och 60 000 V. Den exakta sammansättningen och längden på isolatorn avgör pluggens värmeområde. Korta isolatorer är "svalare" pluggar. "Varmare" pluggar är gjorda med en förlängd väg till metallkroppen, genom att isolera isolatorn över mycket av dess längd med ett ringformigt spår. Äldre tändstift, särskilt i flygplan, använde en isolator gjord av staplade lager av glimmer, komprimerade av spänning i mittelektroden. Med utvecklingen av blyhaltig bensin på 1930-talet blev blyavlagringar på glimmern ett problem och minskade intervallet mellan att behöva rengöra tändstiftet. Sintrad aluminiumoxid utvecklades av Siemens i Tyskland för att motverka detta.

Sälar

Eftersom tändstiftet även tätar motorns förbränningskammare när det är installerat, säkerställer tätningarna att det inte finns något läckage från förbränningskammaren. Tätningen tillverkas vanligtvis genom användning av en flerskiktslödning eftersom det inte finns några hårdlödningskompositioner som väter både det keramiska och metalliska höljet och därför krävs mellanlegeringar.

Metallhölje

Tändstiftets metallhölje (eller "manteln" som många kallar det) på tändstiftet bär vridmomentet för att dra åt plugget, tjänar till att ta bort värme från isolatorn och föra den vidare till cylinderhuvudet och fungerar som marken för gnistor som passerar genom mittelektroden till sidoelektroden. Eftersom den fungerar som marken kan den vara skadlig om den vidrörs under antändning.

Mittelektrod

Mittelektroden är ansluten till terminalen genom en intern tråd och vanligtvis ett keramiskt seriemotstånd för att minska emission av radiobrus från gnistbildning. Spetsen kan vara gjord av en kombination av koppar, nickel-järn, krom eller ädelmetaller. I slutet av sjuttiotalet nådde utvecklingen av motorer ett stadium där "värmeintervallet" för konventionella tändstift med centrala elektroder i solid nickellegering inte kunde klara av deras krav. En plugg som var tillräckligt "kall" för att klara kraven från höghastighetskörning skulle inte kunna bränna bort kolavlagringarna som orsakas av stopp-start stadsförhållanden och skulle smutsa ner under dessa förhållanden, vilket gör att motorn misslyckas.

På samma sätt kunde en plugg som var tillräckligt "varm" för att fungera smidigt i stan faktiskt smälta när den uppmanades att klara av långvarig körning i hög hastighet på motorvägar, vilket orsakade allvarliga skador på motorn. Svaret på detta problem, utarbetat av tändstiftstillverkarna, var en mittelektrod som förde bort förbränningsvärmen från spetsen mer effektivt än vad som var möjligt med en solid nickellegering.

Koppar var materialet som valdes för uppgiften och en metod för att tillverka den kopparkärna mittelektroden skapades av Floform.

Mittelektroden är vanligtvis den som är utformad för att skjuta ut elektronerna (katoden) eftersom det är den hetaste (normalt) delen av pluggen; det är lättare att avge elektroner från en het yta, på grund av samma fysiska lagar som ökar utsläppen av ånga från heta ytor (se termionisk emission). Dessutom emitteras elektroner där den elektriska fältstyrkan är störst; detta är varifrån ytans krökningsradie är minst, i från en skarp spets eller kant snarare än en plan yta (se koronaurladdning). Det skulle vara lättast att dra elektroner från en spetsig elektrod men en spetsig elektrod skulle erodera efter bara några sekunder. Istället emitteras elektronerna från de vassa kanterna på elektrodens ände; när dessa kanter eroderar blir gnistan svagare och mindre tillförlitlig.

En gång i tiden var det vanligt att ta bort tändstiften, rengöra avlagringar från ändarna antingen manuellt eller med specialiserad sandblästringsutrustning och fila änden av elektroden för att återställa de vassa kanterna, men detta har blivit mindre frekvent eftersom tändstift nu bara är byts ut med mycket längre intervall. Utvecklingen av högtemperaturelektroder av ädelmetall (med metaller som yttrium, iridium, platina, volfram eller palladium, såväl som relativt prosaiskt silver eller guld) tillåter användning av en mindre mitttråd, som har skarpare kanter men som inte smälta eller korrodera bort. Den mindre elektroden absorberar också mindre värme från gnistan och den initiala flamenergin. Vid ett tillfälle marknadsförde Firestone pluggar med polonium i spetsen, under den tvivelaktiga teorin att radioaktiviteten skulle jonisera luften i gapet, vilket underlättar gnistbildningen.

Sidoelektrod, eller jordelektrod:rn Sidoelektroden är gjord av högnickelstål och är svetsad på sidan av metallhöljet. Sidoelektroden blir också väldigt varm, speciellt på projicerade nospluggar.

Vissa konstruktioner har tillhandahållit en kopparkärna till denna elektrod för att öka värmeledningen.

Flera sidoelektroder kan också användas, så att de inte överlappar mittelektroden.