Le candele auto e la combustione: cos’è il grado termico?

A che cosa servono le candele? Quale è il loro ruolo all'interno della camera di scoppio?

27 novembre 2020 - 8:00

Dopo aver parlato dell’accensione, cioè la fase in cui la combustione della miscela aria-benzina viene innescata da una scintilla elettrica, oggi vedremo cosa produce questa scintilla: le candele auto. Le candele servono, quindi, per accendere al momento opportuno la miscela aria-carburante compressa nel cilindro e originare la combustione. Anche se potrebbe sembrare un compito banale, non lo è affatto. Le candele moderne, infatti, sono componenti dall’alto tasso tecnologico, per i quali è richiesto un know-how molto elevato. Ecco come funzionano e perché è importante il grado termico.

Articolo aggiornato il 27 novembre 2020 alle ore 8:00

GLI ELETTRODI DELLE CANDELE AUTO

La parte più delicata della candela sono gli elettrodi che determinano le caratteristiche della candela e ogni secondo devono scoccare un alto numero di scintille (quaranta al secondo in un motore che ruota a 5.000 giri/min), generate dal passaggio di corrente ad alta tensione. Gli elettrodi stessi e il piede dell’isolante possono raggiungere anche temperature di 850° e sono sottoposti ad attacchi non trascurabili da parte di agenti chimicamente molto attivi. Inoltre, la pressione nella camera di combustione può anche superare picchi di 200 bar, nei motori a iniezione diretta. A tutto questo si aggiungono anche le vibrazioni e gli choc termici, dovuti all’alternarsi di fasi calde e fasi fredde. Maggiori sono le temperature a cui un elettrodo può lavorare e la sua resistenza alla corrosione, minore potrà essere il diametro, che è fondamentale perché permette alla candela di entrare prima in temperatura operativa e di originare scariche meno nascoste possibile dall’ingombro degli elettrodi stessi.

COME SONO FATTE LE CANDELE AUTO

Tipicamente una candela è costituita da un isolante ceramico inserito in un corpo metallico, in cui sono ricavati un esagono di manovra e una radice filettata. L’isolante è attraversato in tutta la sua lunghezza da un’anima conduttrice (solitamente interamente metallica) che termina con l’elettrodo centrale. Sulla radice filettata è fissato, tramite saldatura, l’elettrodo di massa. L’isolante è realizzato in materiale ceramico (di norma allumina), mentre il corpo metallico è in acciaio. Per gli elettrodi spesso vengono impiegati materiali pregiati molto costosi, come il platino o l’iridio. La ragione è quella di allungare la durata delle candele. A volte, per migliorare la conduttività termica, l’anima centrale è realizzata in rame. Gli elettrodi, infine, possono avere disposizioni diverse, soprattutto riguardo a quello di massa, che in alcuni casi può anche mancare.

IL GRADO TERMICO DELLE CANDELE

Il grado termico di una candela si individua dalla sua sigla, così come le misure della radice filettata e del tipo di elettrodi. La gradazione termica è importante perché la temperatura di lavoro degli elettrodi e dell’isolante deve risultare compresa tra i 350° e gli 850°. Al di sotto del valore più basso la candela si imbratta, mentre al di sopra del più alto dà origine all’autoaccensione, con pessime conseguenze per il motore. Il grado termico, che indica la capacità di smaltire il calore assorbito, è quindi fondamentale. Le candele cosiddette ‘fredde’ sono indicate nei motori ad alte prestazioni, viceversa quelle ‘calde’; la differenza è nel grado di esposizione ai gas del piede dell’isolante.

USURA E DURATA DELLE CANDELE AUTO

Trovandosi nella camera di combustione ed essendo circondata dalla fiamma, la zona intorno agli elettrodi di ogni candela tende a degradarsi nel tempo. Nello specifico, si formano depositi carboniosi dovuti ai residui di combustione e all’eventuale trafilaggio di lubrificante, che alla lunga incrostano gli elettrodi e formano un rivestimento che favorisce la scarica laterale. Questo avviene perché la corrente sceglie sempre la via di propagazione dove trova meno resistenza.

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