Tepelné vlastnosti sviečok

Prevádzková teplota špičky izolátora sa má pohybovať v rozmedzí teplôt 500 až 800 °C. Hranica 500 °C je spodná hranica tzv. samočistiacej teploty, pri ktorej zhoria usadeniny, ktoré by zväčšovali elektrickú vodivosť povrchu. Teplota 800 °C je spodná hranica teplôt, pri ktorých sa už vznieti palivová zmes, pokiaľ príde do styku s tepelným povrchom. Pre bežné palivá je táto hodnota v rozsahu 820 až 1000 °C. Tento rozsah teplôt sa nazýva samozápalná teplota.

So sviečkou, ktorá má teplotu nižšiu ako je samočistiaca teplota, môže motor prechodne pracovať, pokiaľ je v dobrom stave a pokiaľ sa usadeniny nevytvárajú veľmi rýchlo. Teplota 800 °C sa nemá prekračovať, pretože samozápaly môžu spôsobiť prehriatie motora a tým zníženie jeho výkonu.

Zmena tepelnej vodivosti materiálu izolátora s teplotou má vplyv na to, ako rýchlo sa špička izolátora zohreje na optimálnu teplotu a v akom širokom rozmedzí pracovných podmienok a prívodu tepla zostane. Ideálny materiál by mal mať pri nízkych teplotách malú tepelnú vodivosť, aby zvyšovanie teploty bolo čo najrýchlejšie. V rozmedzí samočistiacich teplôt by mal mať naopak tepelnú vodivosť tak veľkú, aby ani najrýchlejší prívod tepla zo spaľovacieho priestoru nemohol zvýšiť teplotu sviečky nad prípustnú hranicu.

Na tepelné vlastnosti sviečky má okrem vlastností použitých materiálov hlavný vplyv konštrukčná úprava, predovšetkým rozloženie plôch prijímajúcich teplo a cesty pre odvod tepla. Dôležitá je dĺžka hrotu izolátora, tvar dutiny medzi izolátorom a puzdrom a taktiež upevnenie a utesnenie izolátora v puzdre. prívod tepla do sviečky závisí na kompresnom pomere, na vlastnostiach kompresného priestoru, na umiestnení sviečky a spôsobu prúdenia zmesi okolo nej. U toho istého motora sa prívod tepla do sviečky mení podľa zaťaženia a otáčok, podľa predstihu, vonkajších podmienok a taktiež podľa spôsobu prevádzky. Doposiaľ sa nepodarilo vyrobiť jednotnú sviečku, ktorá by vyhovovala na všetkých motoroch pri všetkých prevádzkových podmienkach.

Schopnosť sviečky znášať bez samozápalov určité tepelné zaťaženie sa udáva ako jej tepelná hodnota. Sviečka s vyššou tepelnou hodnotou, v bežnom názvosloví označovaná ako studená sviečka je odolnejšia proti samozápalom, ale je náchylnejšia na usadeniny na izolátore. Vyznačuje sa tým, že prístup tepla je obmedzený naopak, odvod tepla je zlepšený, hrot izolátora je krátky a spravidla viac zakrytý puzdrom.

Tieto sviečky sa používajú v motoroch s väčšími mernými výkonmi. Sviečka s nižšou tepelnou hodnotou, nazývaná aj teplá sviečka má naopak väčšiu plochu vystavenú pôsobeniu tepla a odvod tepla je obmedzený. Hrot izolátora je dlhší a niekedy vyčnieva do spaľovacieho priestoru. Teplá sviečka je menej odolná voči samozápalom ale menej citlivá na usadeniny. Tepelná hodnota je porovnávacie číslo, presnejšie je to doba v desatinách minúty, za ktorú sa na špeciálnom skúšobnom motore za presne stanovených podmienok ohreje sviečka tak, že začne spôsobovať samozápaly. Tento spôsob udávania tepelných hodnôt pôvodne zaviedla firma Bosch. V súčasnosti sa pre porovnanie a hodnotenie tepelnej hodnoty sviečok používajú prevažne americké normy SAE.