מצת הוא מכשיר פשוט מטעה, אם כי יש לו כמה עבודות שונות אך קריטיות. בראש ובראשונה, הוא יוצר (תרתי משמע) ברק מלאכותי בתוך תא הבעירה של המנוע (ראש צילינדר). הוא מעביר אנרגיה חשמלית (מתח) גבוה מאוד על מנת ליצור ניצוץ ו"להדליק את האש" בכאוס המבוקר של תא הבעירה. כאן, המתח במצת יכול להיות כל דבר מ-20,000 ועד למעלה מ-100,000 וולט.
תכונות תרמיות של מצת
למרות שהוא יוזם ניצוץ כדי לייצר בעירה, המצת אינו מקיים אותו. זה באמת עוזר להעביר חום מתא הבעירה לתוך מעיל המים של ראש הצילינדר.
יכולתו של מצת לפזר חום מתא הבעירה מוגדרת על ידי המצת "טווח תרמי". הטמפרטורה בקצה הירי של המצת חייבת להישמר גבוהה מספיק כדי למנוע התכלות, אך נמוכה מספיק כדי למנוע הצתה מוקדמת. יצרני המצתים קוראים לזה "ביצועים תרמיים". לביצועים התרמיים או לטווח התרמי של מצת אין שום קשר לאנרגיה שמשדרת מערכת ההצתה דרך המצת. הטווח התרמי של המצת הוא האזור שבו פועל חום המצת.
מצתים קרים ומצתים חמים
מצתים "קרים" הם בדרך כלל בעלי נתיב זרימת חום קצר יותר. זה מביא לקצב העברת חום מהיר מאוד. בנוסף, לאף המבודד הקצר על מצת קר יש פחות שטח פנים ואינו מאפשר לו לספוג כמות משמעותית של חום.
מצת "חם", לעומת זאת, בעל אף מבודד ארוך יותר ומסלול העברת חום ארוך יותר. זה גורם להעברת חום איטית בהרבה לראש הצילינדר שמסביב (ולכן מעיל המים).
יש לבחור בקפידה את הטווח התרמי של מצת כדי לייצר ביצועים תרמיים מיטביים. אם טווח החום שגוי, אתה עלול להיתקל בבעיות חמורות. בדרך כלל, טמפרטורת סוף השריפה המתאימה היא (בערך) 900-1,450 מעלות. מתחת ל-900 מעלות, עלולה להתרחש הצטברות פחמן. מעל זה, התחממות יתר הופכת לבעיה.
מתח המצת עולה
מבחינת תפעול, המצת מחובר למתח הגבוה שנוצר מסליל ההצתה (או באמצעות מפיץ קונבנציונלי או באמצעות אלקטרוניקה). כאשר זורם זרם מהסליל, נוצר הפרש מתח בין האלקטרודה המרכזית לאלקטרודת הארקה על המצת.
המצת לא יתלקח מיד בגלל ה"פער" של המצת ותערובת האוויר/דלק בתוך הרווח (פועל כמבודד).
כאשר המתח עולה לכ-20,000 וולט, הפער בתוך המצת "נשבר" ונדלק. ברגע שהמצת מוסר מראש הצילינדר ומוארק כהלכה לצורך הצתה, אתה אמור לשמוע צליל נקישה ברור. אם התנאים חשוכים מספיק, אתה יכול לראות ניצוצות.
הנקישות שאתה שומע הם בעצם רעם מיניאטורי, והניצוצות שאתה רואה דומים לברק מיניאטורי.
בתוך תא הבעירה, החום העז שנוצר על ידי המצת יוצר כדור אש קטן בתוך הרווח. כדור האש או ה"גרעין" של הבעירה מתרחב והגליל (לפחות בתיאוריה) עובר בעירה מלאה.
מבנה מצת:
מבחינה מבנית, מצתים עשויים שלא להיות פשוטים כמו שאתה חושב. למעשה, הם מכשירים מדויקים.
צלעות: צלעות מבודדות מספקות הגנה נוספת מפני מתח משני או הבהוב ניצוץ וגם עוזרות לשפר את האחיזה של מגף המצת מגומי בגוף התקע.
מְבַדֵד: גוף המבודד יצוק מקרמיקת אלומינה. לייצור חלק זה של המצת, נעשה שימוש במערכת יצירת יבשה בלחץ גבוה. לאחר יצירת המבודד, הוא נורה בכבשן לטמפרטורה העולה על נקודת ההתכה של הפלדה. התהליך מייצר רכיבים בעלי חוזק דיאלקטרי מעולה, מוליכות תרמית גבוהה ועמידות מעולה בפני פגיעה.
המצביע מראה את מבודד המצת. כפי שהוזכר לעיל, הוא נוצר מקרמיקת אלומינה. המשטח החיצוני מצולע על מנת לספק אחיזה למגף המצת תוך הוספת הגנה מפני הבזק (צולב אש).
מְשׁוּשֶׁה: הצורה המשושה מספקת את נקודת המגע עבור מפתח השקע. גודל המשושה הוא בעצם מאוחד בתעשייה וקשור בדרך כלל לגודל חוט המצת.
דיור: בית הפלדה מיוצר בסובלנות מדויקת תוך שימוש בתהליך מיוחד של שחול קר. סוגים מסוימים של מצתים משתמשים בפלדת בילט (בר מלאי) לבניית דיור.
ציפוי: המעטפת מצופה כמעט תמיד. זה משפר את העמידות ומספק הגנה מפני חלודה וקורוזיה. מעטפת הפלדה מיוצרת לפי סובלנות מדויקת תוך שימוש בתהליך מיוחד של שחול קר או, במקרים מיוחדים אחרים, מעובדת מפלדת בילט. משושה מעובד על המארז מאפשר לך להתקין או להסיר את התקע באמצעות מפתח שקע.
מכונות כביסה: חלק מהמצתים משתמשים במכבות כביסה, בעוד שדוגמאות אחרות הן "ללא אטמים". האטמים המשמשים על מצתים כוללים עיצוב פלדה מקופל המספק משטח חלק למטרות איטום. מצתים ללא אטמים משתמשים בבית מושב מחודד האוטם עם סובלנות הדוקה בתוך המצת.
חוטים: חוטי מצת מגולגלים בדרך כלל, לא נחתכים. זה תואם למפרטים שנקבעו על ידי SAE ומכון התקנים הבינלאומי.
אלקטרודות קרקע: יש הרבה צורות ותצורות של אלקטרודות קרקע שונות, אבל לרוב, הן עשויות מפלדת סגסוגת ניקל. אלקטרודות קרקע חייבות להיות מסוגלות לעמוד בפני קורוזיה ניצוצות וקורוזיה כימית בטמפרטורות קיצוניות.
אלקטרודה מרכזית: האלקטרודה המרכזית חייבת להיות עשויה מסגסוגת מיוחדת עמידה בפני קורוזיה ניצוצות וקורוזיה כימית. זכור שטמפרטורות תא הבעירה ישתנו (לפעמים הרבה). האלקטרודה המרכזית חייבת לפעול במסגרת הפרמטרים הללו.
Spark Park Electrode Gap: השטח בין האלקטרודה הארקה לאלקטרודה המרכזית נקרא הפער. האלקטרודה המרכזית חייבת להיות עשויה מסגסוגת מיוחדת עמידה בפני קורוזיה ניצוצות וקורוזיה כימית.
אף מבודד: ישנם מגוון צורות וגדלים של אפים מבודדים זמינים, אך למעשה אף המבודד חייב להיות מסוגל להשיל משקעי פחמן, שמן ודלק במהירויות נמוכות. במהירויות מנוע גבוהות יותר, הקצה הקדמי של המבודד מקורר בדרך כלל, מה שמפחית את הטמפרטורה ואת קורוזית האלקטרודות.
