Hvordan tændrør virker

Et tændrør er en elektrisk enhed, der passer ind i cylinderhovedet på nogle forbrændingsmotorer og antænder komprimeret aerosolbenzin ved hjælp af en elektrisk gnist. Tændrør har en isoleret midterelektrode, som er forbundet med en stærkt isoleret ledning til en tændspole eller magnetokredsløb på ydersiden, og danner, med en jordet terminal på bunden af ​​stikket, et gnistgab inde i cylinderen. Forbrændingsmotorer kan opdeles i gnisttændingsmotorer, som kræver tændrør for at starte forbrændingen, og kompressionstændingsmotorer (dieselmotorer), som komprimerer luften og derefter sprøjter dieselbrændstof ind i den opvarmede trykluftblanding, hvor den selvantænder. Motorer med kompressionstænding kan bruge gløderør til at forbedre koldstartsegenskaberne.

Tændrøret har to primære funktioner:

For at antænde luft/brændstofblandingen. Elektrisk energi overføres gennem tændrøret, og springer mellem hullet i tændrørets affyringsende, hvis spændingen til tændrøret er høj nok. Denne elektriske gnist antænder benzin/luftblandingen i forbrændingskammeret. For at fjerne varme fra forbrændingskammeret. Tændrør kan ikke skabe varme, de kan kun fjerne varme. Temperaturen på enden af ​​stikkets affyringsende skal holdes lav nok til at forhindre forantændelse, men høj nok til at forhindre tilsmudsning. Tændrøret fungerer som en varmeveksler ved at trække uønsket termisk energi fra forbrændingskammeret og overføre varme til motorens kølesystem. Et tændrørs varmeområde er defineret som dets evne til at aflede varme fra spidsen.

Betjening:

Stikket er forbundet til den højspænding, der genereres af en tændspole eller magneto. Når elektronerne strømmer fra spolen, udvikles der en spændingsforskel mellem midterelektroden og sideelektroden. Ingen strøm kan flyde, fordi brændstoffet og luften i spalten er en isolator, men efterhånden som spændingen stiger yderligere, begynder den at ændre strukturen af ​​gasserne mellem elektroderne. Når spændingen overstiger gassens dielektriske styrke, bliver gasserne ioniseret. Den ioniserede gas bliver en leder og tillader elektroner at strømme hen over mellemrummet. Tændrør kræver normalt en spænding på over 20.000 volt for at 'tænde' korrekt.

Efterhånden som strømmen af ​​elektroner stiger hen over mellemrummet, hæver den temperaturen på gnistkanalen til 60.000 K. Den intense varme i gnistkanalen får den ioniserede gas til at udvide sig meget hurtigt, som en lille eksplosion. Dette er det "klik", man hører, når man observerer en gnist, der ligner lyn og torden.

Varmen og trykket tvinger gasserne til at reagere med hinanden, og i slutningen af ​​gnistbegivenheden skulle der være en lille ildkugle i gnistgabet, da gasserne brænder af sig selv. Størrelsen af ​​denne ildkugle eller kerne afhænger af den nøjagtige sammensætning af blandingen mellem elektroderne og niveauet af forbrændingskammerturbulens på tidspunktet for gnisten. En lille kerne vil få motoren til at køre, som om tændingstidspunktet var forsinket, og en stor, som om timingen var avanceret.