Le candele sono una parte indispensabile per il funzionamento ottimale di un veicolo. Essendo responsabili dell'accensione della miscela aria-carburante nel motore, esercitano un'influenza fondamentale sulle prestazioni del motore, influenzando direttamente fattori come le partenze a freddo e prevenendo mancate accensioni.
Di conseguenza, l’importanza di mantenere le candele in buone condizioni e funzionanti non può essere sopravvalutata, poiché sono direttamente correlate al potenziale massimizzato del veicolo e all’efficienza del carburante.
Qui esploreremo i meccanismi dietro le candele, faremo luce sugli indicatori che potrebbero deteriorarsi e offriremo preziose indicazioni su quando dovrebbero essere sostituite.
Sommario
Una panoramica del mercato delle candele
Cosa sono le candele e come funzionano?
Tutte le candele sono uguali?
Cosa fare con le candele difettose e quando sostituirle
Conclusione
Una panoramica del mercato delle candele
Il mercato globale delle candele è stato valutato a 4.9 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede che crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 5% tra il 2023 e il 2032, raggiungendo i 7.6 miliardi di dollari entro il 2032.
I fattori chiave della crescita del mercato delle candele includono un maggiore utilizzo di apparecchiature a gas naturale e la crescente produzione di autovetture in tutto il mondo. Poiché la domanda di veicoli commerciali e passeggeri continua ad aumentare, aumenterà anche la necessità di candele.
Geograficamente, la regione Asia-Pacifico è il principale mercato regionale delle candele. Spinta dall’espansione del commercio elettronico, la domanda continua ad aumentare nei settori logistico, edile e minerario della regione.
Cosa sono le candele e come funzionano?
Le candele hanno una funzione primaria: accendere la miscela aria-carburante all'interno dei cilindri del motore. Questa accensione crea un'esplosione controllata che genera la potenza necessaria per spingere l'auto.
Fondamentalmente, una candela è costituita da un guscio, un isolante ed elettrodi, che lavorano insieme per creare una scintilla nella camera di accensione di un motore. Diamo un'occhiata più da vicino a questi componenti:
- Isolante: Questo componente racchiude l'elettrodo centrale, il terminale e l'albero centrale, impedendo all'elettricità generata di fuoriuscire dalla candela.
- Terminale: Questo si collega al cavo ad alta tensione, fornendo un percorso per il passaggio dell'elettricità dall'accensione. Nel frattempo, il dado terminale, rimovibile, rende la candela universalmente compatibile con quasi tutti i cavi ad alta tensione.
- Anello, rondella di tenuta: Ciò crea una tenuta ermetica fissando insieme l'isolante e l'alloggiamento.
- Albero centrale (stelo): Questo componente collega l'elettrodo centrale al terminale. Sono realizzati in acciaio, il che consente loro di gestire correnti ad alta tensione.
- Corpo: Questo è il guscio esterno che circonda l'isolante. L'alloggiamento supporta anche l'isolatore e garantisce che la candela si adatti perfettamente all'interno del motore. L'elettrodo di terra rimane nella parte inferiore dell'alloggiamento, consentendo alla corrente di fluire dal motore all'elettrodo centrale.
- Guarnizione vetro: Questo si trova tra l'isolante e l'albero centrale per sostenere l'ermeticità.
- Guarnizione: Questo componente crea una perfetta aderenza attorno all'alloggiamento e alla camera di combustione.
- Elettrodo: Gli elettrodi di una candela sono realizzati con uno speciale nichel per limitare i danni da usura. Il rame è inoltre sigillato nella sezione centrale per migliorare la conduttività termica.
- Elettrodo centrale: Ciò abbassa la tensione della scintilla, riduce l'effetto di spegnimento, migliora le prestazioni di accensione e aiuta a garantire scintille adeguate.
- Elettrodo di terra con scanalatura a U: L'elettrodo di massa è realizzato in nichel-cromo, che aiuta a migliorare le prestazioni di accensione.
- Elettrodo di terra a taglio conico: Questo componente riduce l'effetto di spegnimento, contribuendo a migliorare le prestazioni della candela.
Ora daremo un'occhiata a come funzionano le candele:
- Avvio del processo di accensione: La candela crea una scintilla elettrica attraverso lo spazio tra gli elettrodi centrale e di terra quando il pistone del motore raggiunge la parte superiore della sua corsa di compressione. Questa scintilla è generata dall'elettricità fornita dal sistema di accensione del veicolo.
- Scariche elettriche: La scarica elettrica ad alta tensione attraverso la distanza tra gli elettrodi crea una piccola ma intensa esplosione di energia elettrica. Inoltre ionizza la miscela aria-carburante nella camera di combustione, trasformandola in un percorso conduttivo.
- Inizio della combustione: Il percorso conduttivo consente all'energia elettrica di moltiplicarsi attraverso la miscela aria-carburante, aumentandone rapidamente la temperatura. È questo aumento di temperatura che accende la miscela e avvia la combustione.
- Produzione di energia: La miscela aria-carburante si espande rapidamente durante l'accensione, creando un'onda ad alta pressione che spinge il pistone verso il basso. Questo movimento verso il basso genera energia meccanica sufficiente per azionare le ruote del veicolo.
- Dissipazione di calore: Le candele sono progettate per dissipare rapidamente l'intenso calore generato durante la combustione. In realtà, l'isolante ceramico aiuta a proteggere il guscio metallico dall'alta tensione dell'elettrodo centrale, prevenendo dispersioni elettriche e dirigendo l'energia della scintilla verso la camera di combustione.
Tutte le candele sono uguali?
La risposta facile è no. Le candele variano nel design, nei materiali e nelle specifiche. Tuttavia, esistono tre semplici modi con cui le aziende possono distinguere le diverse candele: il sistema di numerazione, il materiale e la configurazione dell'elettrodo.
Ecco una spiegazione dettagliata per ciascuna categoria e cosa significano:
Sistema di numerazione
Il sistema di numerazione è un modo per differenziare le candele. Ogni spina è dotata di un codice univoco che ne rappresenta le specifiche, consentendo alle aziende di trovare l'equivalente o la sostituzione adeguata.
I codici sono divisi in sei parti. Ecco cosa rappresenta ciascuno:
- La prima parte del codice rappresenta il guscio, la filettatura e il passo della candela. Sebbene esistano molte dimensioni di filettatura, la maggior parte è specifica per le applicazioni del produttore. Denota anche il passo, che misura gli spazi tra i picchi del filo. Alcuni codici standard includono:
| SHELL | ||
| Code | Dimensioni del filo | Intonazione |
| A | 18mm x 1 " | 1.50mm |
| AB | 18 mm x 13/16 " | 1.50mm |
| B | 14 mm x 13/16 " | 1.25mm |
| BC | 14 mm x ⅝” (16 mm) | 1.25mm |
| BK | 14 mm x ⅝” (16 mm) | 1.25mm |
- La seconda parte del codice rappresenta la costruzione della candela. Tuttavia, questa parte del codice può essere composta da più di una lettera per indicare più attributi della candela. Ecco alcuni dei codici:
| COSTRUZIONE | |
| Code | Significato |
| L | Tipo compatto |
| M | Tipo compatto (Bantam) Dimensione esagonale da ¾". |
| P | Isolante proiettato |
| R | Resistore |
| U | Scarica semisuperficialeDivario supplementareDivario superficialeResistenza induttiva |
| Z | Resistore induttivo |
Nota: la "LR" nel codice della candela BLR5ES indica che la candela è di tipo compatto e resistente
- La terza parte del segmento indica il grado termico della candela. I produttori li classificano da 2 (più caldo) a 12 (più freddo). Pertanto, il “5” nel codice BLR5ES è adatto a condizioni di calore moderato.
- La lettera o le lettere successive indicano la portata della candela. Questa portata indica la misura tra l'estremità del guscio metallico filettato e l'elettrodo di terra sulla punta della spina.
| REACH | |
| Code | Valore (mm) |
| E | 19 mm (¾") |
| EH | Metà filettatura con portata di 19 mm (¾") (filettatura da 12.7 mm) |
| H | 12.7 mm (½") |
| L | 11.2 mm (7/16") |
| S | 9.5 mm (⅜") |
Nota: pertanto, la "E" nei BLR5E indica una portata di 19 mm (¾").
- La parte successiva del codice indica la costruzione dell'estremità di accensione della candela. La “estremità di accensione” o “punta” determina la sporgenza dell'elettrodo centrale, che migliora l'efficienza della combustione. Esistono quattro classificazioni delle punte di fuoco:
- Recessi: L'estremità di accensione è posizionata all'interno del guscio, offrendo protezione per i motori da corsa e robusta resistenza alle vibrazioni
- Non previsto: L'estremità di fuoco è per lo più livellata con l'estremità del guscio filettato. Una punta relativamente corta garantisce una forte resistenza alle vibrazioni della punta dell'elettrodo e un'efficace conduzione termica.
- Proiettato: L'isolante e l'elettrodo centrale si estendono oltre il guscio filettato, spesso di 1.5 mm. Questa esposizione crea una scintilla più vicina al centro della camera di combustione.
- Extra proiettato: Questi tappi offrono sporgenze che vanno da 2.5 mm a 10 mm o più. I produttori spesso creano varianti personalizzate per applicazioni specifiche della macchina. Tieni presente che applicazioni errate possono danneggiare i motori.
- Infine, alcune candele potrebbero avere una cifra alla fine del codice. Questo numero indica la dimensione dello spazio richiesto dalla candela.
| GAP | |
| Code | Valore (mm) |
| 6 | 0.6 mm (024”) |
| 7 | 0.7 mm (028”) |
| 8 | 0.8 mm (032”) |
| 9 | 0.9 mm (035”) |
| 10 | 1.0 mm (040”) |
| 11 | 1.1 mm (044”) |
Nota: i codici sopra elencati sono solo alcuni dei molti esempi
Materiali
A seconda delle specifiche del produttore, gli elettrodi centrale e di massa di una candela sono realizzati con materiali diversi. I materiali comuni utilizzati includono rame, platino, iridio e doppio platino.
Ogni materiale possiede proprietà distinte che influiranno sulle prestazioni della candela.
1. Rame: Il rame, miscelato con rivestimenti in lega di nichel, offre una buona conduttività elettrica, favorendo un'efficiente generazione di scintille.
Vantaggi
- Ideale per i modelli più vecchi, preferibilmente del 1980 o precedenti
- Offre prestazioni eccellenti nei motori turbocompressi
- Funziona bene in applicazioni ad alta compressione
Svantaggi
- Necessita di sostituzioni frequenti a causa della durata di vita più breve
- Richiede tensione aggiuntiva
Prezzo
- Può costare tra i 2 e i 10 dollari USA al pezzo
2. Platino: Le candele in platino sono simili alle loro predecessori in rame, tranne che, invece di un nucleo in rame, l'elettrodo centrale è costituito da un disco di platino unito alla punta.
Vantaggi
- Più durevoli delle spine in rame (maggiore durata)
- Il design riduce l'accumulo di carbonio
- Offre prestazioni costanti
Svantaggi
- Più costose delle candele in rame
Prezzo
- Circa 10 dollari USA al pezzo
3. Iridio: Le candele all'iridio sono dotate di elettrodi centrali più piccoli e richiedono meno tensione per creare una scintilla. Poiché le auto più recenti con motori ad alte prestazioni sono spesso dotate di candele all'iridio, il downgrade alle varianti in platino o rame può portare a prestazioni ridotte.
Vantaggi
- Maggiore durata con eccezionale durezza e resistenza all'usura
- Durata di vita più lunga
- Richiede meno tensione
- Garantisce una combustione completa
Svantaggi
- Più costoso di altri materiali per candele
Prezzo
- Ovunque da US $ 20-100 al pezzo
4. Doppio platino: Le candele a doppio platino sono dotate di elettrodi centrali e di massa con punta in platino. Sono più comuni nei motori moderni, che richiedono un'elevata efficienza del sistema di accensione.
Vantaggi
- Ideale per accensioni a scintilla sprecata
- Maggiore durata
- Prestazioni affidabili
Svantaggi
- Più costosi dei tappi in rame e platino singoli
Prezzo
- Circa 20 dollari USA al pezzo.
Configurazione degli elettrodi
Le candele hanno diverse configurazioni degli elettrodi che possono influenzarne le prestazioni e l'efficienza. Ecco i design più comuni:
- 1. Elettrodo singolo: In questa configurazione di base, la candela ha un singolo elettrodo centrale e un singolo elettrodo di massa. È un design semplice adatto a motori standard con richieste di prestazioni moderate.
- 2. Elettrodi di terra multipli: Alcune candele sono dotate di più elettrodi di terra che circondano l'elettrodo centrale. Gli elettrodi di terra aggiuntivi migliorano la stabilità della scintilla e aumentano l'affidabilità dell'accensione.
- 3. Elettrodo a filo sottile: Le candele a filo sottile hanno un elettrodo centrale più sottile realizzato con metalli preziosi come platino o iridio. Il diametro ridotto dell'elettrodo centrale consente una scintilla più concentrata, favorendo una combustione efficiente e migliori prestazioni del motore.
- 4. Elettrodo a scarica superficiale: Questa configurazione presenta un elettrodo di terra a superficie piatta, che consente alla scintilla di scaricarsi lungo la superficie anziché saltare nello spazio vuoto
Cosa fare con le candele difettose e quando sostituirle?
Con il passare del tempo le candele perdono efficienza a causa di vari fattori che ne influenzano le prestazioni. Ecco alcuni motivi comuni per cui le candele perdono efficacia:
- Usura ed erosione: Gli elettrodi di una candela subiscono usura ed erosione dopo ripetute accensioni della miscela aria-carburante di un motore. La scarica elettrica costante genera calore, erodendo gradualmente le superfici degli elettrodi. Questo processo aumenta la distanza tra gli elettrodi, riducendo la capacità della candela di produrre una scintilla forte e costante.
- Incrostazione: I depositi derivanti dal processo di combustione, come carbonio, olio e altri contaminanti, possono accumularsi sugli elettrodi e sull'isolante della candela. Questi depositi formano uno strato che inibisce la capacità della scintilla di attraversare la distanza tra gli elettrodi, riducendo l'efficacia della candela.
- Calore e stress termico: Le candele funzionano in un ambiente estremo e sono esposte a calore intenso e stress termico durante la combustione del motore. I ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento possono causare l'espansione e la contrazione dei componenti della candela, causando potenzialmente crepe o danni, riducendo ulteriormente le prestazioni.
- Resistenza elettrica: I componenti interni della candela possono sviluppare resistenza elettrica a causa della corrosione o dell'invecchiamento. Una resistenza più elevata impedisce il flusso della corrente elettrica, provocando scintille più deboli, che possono portare a mancate accensioni e a una diminuzione dell'efficienza del motore.
- Rottura dell'isolante: L'isolante che circonda l'elettrodo centrale può deteriorarsi nel tempo a causa delle condizioni operative difficili. Crepe o rotture del materiale isolante possono compromettere la capacità della candela di mantenere un adeguato isolamento di tensione, portando a potenziali mancate accensioni.
- Crescita del divario: Man mano che la candela subisce usura ed erosione, la distanza tra gli elettrodi aumenta, richiedendo una tensione più elevata per percorrere una distanza maggiore. Questa maggiore richiesta di tensione può mettere a dura prova il sistema di accensione, portando potenzialmente a malfunzionamenti del sistema di accensione.
Conlusion
Le candele sono fondamentali per la salute del motore di qualsiasi veicolo e diverse variabili influiscono sulla rapidità con cui potrebbe essere necessario sostituirle. Sebbene inizialmente i problemi delle candele possano sembrare insignificanti, l'utilizzo di una candela difettosa può portare a complicazioni più gravi.
Per fortuna, la maggior parte delle candele può durare per periodi o chilometri prolungati, riducendo la necessità di sostituzioni frequenti. Tuttavia, se si verifica uno dei problemi elencati in questo articolo, è consigliabile sostituirlo il prima possibile.
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