hvordan produceres gnisten af et tændrør i en forbrændingsmotor?
Balasore, Orissa
et tændrør er en elektrisk enhed, der passer ind i cylinderhovedet på nogle forbrændingsmotorer og antænder komprimerede brændstoffer såsom aerosol, bensin, ethanol og flydende petroleumsgas ved hjælp af en elektrisk gnist.
tændrør har en isoleret centralelektrode, der er forbundet med en stærkt isoleret ledning til en tændspole eller magneto kredsløb på ydersiden og danner med en jordet klemme på bunden af stikket et gnistgab inde i cylinderen.
tændrør producerer ikke højspænding, de laver bare gnister med højspænding.
en tændspole er en induktionsspole i en bils tændingssystem, der omdanner batteriets 12 volt til de tusinder af volt (20 til 30 tusind volt eller mere), der er nødvendige for at tænde tændrørene. Ledningen, der går fra tændspolen til distributøren, og ledningerne, der går fra distributøren til hver af tændrørene, kaldes tændrørsledninger.
denne specifikke form for autotransformatoren konverterer sammen med kontaktafbryderen og en kondensator lavspænding fra et batteri til den højspænding, der kræves af tændrør i en forbrændingsmotor.
når kontaktafbryderen lukker, tillader den en strøm fra batteriet at opbygges i tændspoleens primære vikling.
når strømmen er opbygget til sit fulde niveau, åbnes kontaktafbryderen. Da den har en kondensator forbundet på tværs af den, danner den primære vikling og kondensatoren et indstillet kredsløb, og når den lagrede energi svinger mellem induktoren dannet af spolen og kondensatoren, inducerer det skiftende magnetfelt i kernen af spolen en meget større spænding i den sekundære af spolen.
når elektronerne strømmer fra spolen, udvikles en spændingsforskel mellem den centrale elektrode og sideelektroden. Ingen strøm kan strømme, fordi brændstoffet og luften i spalten er en isolator, men når spændingen stiger yderligere, begynder den at ændre strukturen af gasserne mellem elektroderne.
når spændingen overstiger gassernes dielektriske styrke, bliver gasserne ioniserede. Den ioniserede gas bliver en leder og tillader elektroner at strømme over spalten. Tændrør kræver normalt spænding på 12.000-25.000 volt eller mere for at ‘skyde’ ordentligt, selvom det kan gå op til 45.000 volt.
de leverer højere strøm under afladningsprocessen, hvilket resulterer i en varmere og længerevarende gnist.
da strømmen af elektroner stiger over spalten, hæver den gnistkanalens temperatur til 60.000 K. den intense varme i gnistkanalen får den ioniserede gas til at ekspandere meget hurtigt, som en lille eksplosion.
S. S. UJVAL
(medlem af American Society of Mechanical Engineers)
Maskinteknik
Andhra University
Visakhapatnam
Andhra Pradesh