Jaki wpływ ma szczelina w świecy zapłonowej na efektywność paliwową?

Uogólnione stwierdzenia, że szczeliny są zbyt małe, powodując niedostateczne oparzenia i zbyt szerokie, mające słabą iskrę, są zauważalne. W miarę poszerzania szczeliny, trzeba zwiększyć napięcie, aby ją pokryć. Ponadto, w miarę zwiększania ciśnienia w górnej części cyklu sprężania, trzeba albo zwiększyć napięcie wyjściowe świecy zapłonowej i/lub zmniejszyć szczelinę w świecy. Jeśli tego nie zrobisz, iskra nie przeskoczy tak efektywnie szczeliny, a tym samym nie uzyskasz najlepszych osiągów w swoim pojeździe.

Nie wiem czy to exactly odpowie na twoje pytanie, ale chodzi o to co najlepsze, co do tej pory znalazłem (jeśli znajdę więcej, dodam do tego), ale ma to dla mnie duży sens:

Z reguły właściwie złapana świeca zapłonowa będzie się paliła na gorąco, nie będąc zbyt szeroka na wysokich obrotach, aby spowodować błędny zapłon. Jak na ironię, rekomendowana przez producenta samochodu szczelina na świece zapłonowe nie jest optymalna! Rekomendowana szczelina na świece zapłonowe jest zaprojektowana tak, aby była odpowiednia do zimnego rozruchu i płynnej jazdy samochodem, który wymaga dostrojenia silnika. Jeśli prowadzisz samochód normalnie i regularnie dostrajasz silnik, możesz zwiększyć szczelinę na świece o około 0,010" w celu uzyskania lepszych osiągów i większej oszczędności paliwa.** Jeśli jednak prowadzisz samochód przez większość czasu przy pełnej przepustnicy, powinieneś zmniejszyć tę szczelinę o około 0,010" w celu uzyskania lepszych osiągów. Sama świeca zapłonowa oraz pozostałości, które się na niej tworzą wskazują, czy szczelina jest za duża czy za mała. Jasnobrązowe przebarwienie końcówki izolatora do porcelany wskazuje na prawidłową pracę świec zapłonowych, przy czym szczelina jest idealna lub zbliżona do idealnej dla ostatnich prędkości obrotowych silnika. Dlatego, aby sprawdzić szczelinę świec zapłonowych przy wysokich prędkościach obrotowych silnika, należy pracować na pełnym gazie i natychmiast wyłączyć zapłon, nie dopuszczając do pracy silnika na biegu jałowym. Ale ostatecznie trzeba by było uruchomić samochód na hamowni, aby znaleźć najlepszą szczelinę świec zapłonowych i odpowiedni czas zapłonu dla twojego silnika.

Na stronie jest dużo więcej informacji, które dają wskazówki, jak szczelina wpływa na rzeczy, więc warto przeczytać w mojej książce.

Powiedziałbym jednak, że ultimate gap range for one vehicle będzie inny niż będzie dla innego. Jak podano na końcu fragmentu, potrzebowałbyś uruchomić swój samochód na hamowni, aby znaleźć najlepszą lukę w świecach zapłonowych. Każdy dany samochód będzie inny. Niektórzy producenci mogą mieć optymalny zestaw luk, inni będą o wiele bardziej konserwatywni.

All-in-all, nie znalazłem żadnych danych empirycznych, które pokazywałyby dokładnie, jaka jest różnica między lukami na danym pojeździe, ale jak już mówiłem, każda linia pojazdu i tak będzie inna. To sprawia, że trudno jest dojść do ścisłego wniosku.

Przebadałem artykuł w czasopiśmie naukowym, który zawiera kilka stwierdzeń z twardymi danymi i kilka dodatkowych odniesień: Wpływ liczby elektrod masy świecy zapłonowej na stabilność silnika

Z drugiej strony, uważano, że mniejsza ilość materiału w pobliżu szczeliny jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do szybszego wzrostu jądra płomienia. Oznacza to, że większe elektrody zwiększają straty ciepła z początkowego jądra płomienia, podczas gdy tempo rozwoju początkowego jądra płomienia jest niekorzystne [2] i [3]. Herweg i Ziegler [2] stwierdzili, że zmniejszenie powierzchni styku pomiędzy jądrem płomienia a świecą zapłonową, które można osiągnąć albo poprzez zmniejszenie średnicy elektrody i/lub zwiększenie szczeliny, prowadzi do szybszego rozwoju jądra płomienia.

Pomimo, że zmniejszenie średnicy elektrody stoi w sprzeczności z jej trwałością, różni badacze [2], [3], [4], [5] i [6] przyjęli konstrukcję drobnoziarnistą [2], [3], [4], [5] i [6], aby zredukować zakłócenia powierzchniowe w kontakcie płomienia pomiędzy końcówką elektrody a jądrem płomienia.

Zgłosili to Hori et al. [3], że elektroda z drobnoziarnistym uziarnieniem zwiększyłaby osiągi, ale również zauważył, że wymagania wytrzymałościowe utrudniają budowę paska z drobnoziarnistym uziarnieniem.

Prezentacje w [3] i [7] wykazały, że świeca zapłonowa z drobnoziarnistymi elektrodami środkowymi i uziarnieniem powodowała mniejsze wahania spalania przy zmniejszeniu zużycia paliwa o około 3,1% w COV i 2,4% w porównaniu ze zwykłymi świecami zapłonowymi.

Powszechnie przyjmuje się, że wczesny rozwój płomienia głęboko wpływa na późniejszą fazę spalania [8]. W związku z tym niewielkie różnice w szybkości tworzenia się ziaren lub lokalizacji mogą powodować znaczne wahania ciśnienia w cylindrze [9]. Pischinger i Heywood [10] stwierdzili, że cykliczne wahania rozprzestrzeniania się płomienia w pobliżu świecy zapłonowej wpływają na ilość wydzielanego ciepła w szczelinie świecy zapłonowej, a to z kolei znacznie wpływa na tak zwany kąt szybkiego spalania.

Dalej mówi:

Wyniki pokazały, że ilość krzyża taśmy uziemiającej, wymiary taśmy uziemiającej ** oraz szerokość szczeliny są głównymi czynnikami wpływającymi na wystąpienie iskry, inicjację płomienia oraz wzrost jądra**.

Jeśli więc dobrze to rozumiem, to na skuteczność spalania ma negatywny wpływ hartowanie we wczesnych fazach rozwoju płomienia. Dwa główne sposoby ograniczenia hartowania to zmniejszenie masy metalu wokół jądra płomienia lub poszerzenie szczeliny (co, jak sądzę, również skutecznie zmniejsza ilość metalu w kontakcie z jądrem płomienia). Mimo, że dają one tylko twardą liczbę, 2,4%, w stosunku do tej pierwszej, odnoszę wrażenie, że można implikować podobne wyniki dla późniejszej, choć byłoby miło mieć bezpośrednio zmierzoną twardą liczbę dla tej drugiej również.