Candela di accensione

In questo approfondimento prenderemo in esame una tra le più importanti componenti presenti sui nostri amati veicoli a benzina; le candele di accensione (semplicemente candele di seguito).

Le candele svolgono un compito a dir poco fondamentale per il corretto funzionamento del nostro motore e tra poco capiremo il perché, ma andiamo per gradi.

Cos’è una candela e a cosa serve?

Candela di accensioneLa candela è un componente elettrico, formato da diverse parti, avvitato nella testa di ogni cilindro. La parte inferiore, dove sono collocati gli elettrodi, si affaccia direttamente nella camera di combustione. La sua funzione è semplice ma complicata allo stesso tempo; deve innescare la miscela aria/carburante.

Beh semplice direte voi...ma non lo è affatto! Ci sono in ballo tante variabili affinchè una candela riesca ad effettuare il suo compito.

Come fa la candela ad accendere la miscela?

Scintilla di una candelaL’accensione della miscela avviene tramite una scintilla, fatta scoccare in un preciso momento, che si viene a formare tra i due elettrodi della candela. Questa scintilla può raggiungere circa 30.000 Volt e se calcolate che in un minuto vengono scoccate dalle 500 alle 3500 scintille lascio immaginare a voi lo “stress” al quale è sottoposta una candela.

La corrente necessaria ad avviare questa reazione arriva dalla bobina, collegata alla candela tramite il cavo candela (approfondiremo a parte questi due componenti).

In quale momento deve scoccare la scintilla?

Fase di accensione di una candelaLa scintilla che incendia la miscela deve essere formata in un momento ben preciso, esattamente alla fine della fase di compressione (vedremo a parte le fasi del motore), quando il pistone si trova in prossimità del punto morto superiore. E’ in questo preciso istante infatti che la miscela raggiunge la massima pressione e una certa temperatura. Una volta scoccata la scintilla, intensissima, la temperatura sale anche oltre i 1000°C, la pressione arriva fino a 120 bar e il pistone viene spinto verso il punto morto inferiore (fase di espansione) con una velocità fino a 20 metri al secondo.

Bene, a questo punto abbiamo capito cos’è una candela, qual’è il suo scopo e come funziona, seppur in modo superficiale. Ma andiamo avanti...

Da cosa è formata una candela?

Le parti che compongono una candela sono solitamente nove:

  1. Attacco o Connettore: è il terminale al quale viene collegata la pipetta del cavo candela.
  2. Isolatore ceramico: garantisce l’isolamento elettrico e trasferisce il calore verso la testa del motore.
  3. Coste: impediscono la scarica dell’alta tensione sulla massa del motore.
  4. Guarnizione anulare: impedisce la fuoriuscita di gas di combustione e aiuta lo scambio termico. Non è presente sulle candele con sede conica.
  5. Guarnizioni interne: sono poste tra corpo metallico e isolatore ceramico, impediscono la fuoriuscita di gas di combustione.
  6. Corpo metallico con filettatura: aiuta la dissipazione del calore di combustione.
  7. Resistore: garantisce la compatibilità elettromagnetica con l’elettronica di bordo.
  8. Elettrodo centrale: è l’elettrodo dal quale parte la scintilla. Può essere di diversa forma e dimensione.
  9. Elettrodo di massa: è l’elettrodo sul quale si scarica la scintilla. Possono essere presenti più elettrodi di massa e possono cambiare le dimensioni e la struttura.

Composizione di una candela

Ora il quadro appare già più chiaro ma non è finita qui.

Qual’è la temperatura di esercizio ottimale per un candela?

Per permettere ad una candela di lavorare in modo ottimale la temperatura di esercizio deve essere compresa tra 450°C e 850°C. Questo range, chiamato “temperatura di autopulizia”, permette di bruciare eventuali accumuli di residui carboniosi sulla punta dell’isolatore.

Temperatura d'esercizio di una candela

Se la temperatura di funzionamento rimane costantemente al di sotto dei 450°C, i residui carboniosi si depositano sulla punta dell’isolatore, imbrattandolo. Diverso è il caso nel quale la temperatura sale oltre gli 850°C, in questo caso infatti l’isolatore si surriscalda a tal punto che la sua superficie potrebbe diventare fonte di accensioni incontrollate, le pericolose preaccensioni.

Per fare in modo che la temperatura rimanga all’interno del suddetto range esiste una caratteristica, tra le tante, che contraddistingue le candele; il grado termico.

Che cos’è il grado termico di una candela?

Il grado termico indica la capacità di una candela di disperdere il calore generato dalla combustione.

Ogni motore, in base alle proprie prestazioni e caratteristiche, è in grado di sviluppare una certa quantità di calore. I motori sportivi e i turbocompressi, per esempio, generano una temperatura maggiore rispetto ai classici motori più “tranquilli”.

Una candela termicamente corretta per un dato motore dovrebbe riuscire a cedere alla testata, una quantità adeguata di calore in modo da rimanere sempre nel range di funzionamento ottimale, descritto poco sopra.

E’ qui infatti, che entra in gioco il grado termico. Se il motore produce una grande quantità di calore, avremo bisogno di una candela che ne riesca a dissipare di più (candela fredda), nel caso opposto invece avremo bisogno di una candela che faccia disperdere meno calore (candela calda).

Il grado termico delle candele

Il grado termico è espresso con un numero che troviamo solitamente nel codice della candela stessa. Naturalmente sarà la casa costruttrice ad indicarci, nel libretto di uso e manutenzione, il codice e quindi il grado termico corretto da utilizzare nel nostro motore.

Ogni quanto bisogna sostituire le candele e perchè?

Anche gli intervalli di sostituzione delle candele sono indicati nel libretto di uso e manutenzione del costruttore, e dobbiamo attenerci il più possibile a tali indicazioni. Questi intervalli variano da costruttore a costruttore ma in media stanno sui 40.000-60.000 km circa (in alcuni casi anche di più).

Il motivo che ci porta a doverle sostituire invece sta nel fatto che con il passare dei chilometri, scintilla dopo scintilla, gli elettrodi si consumano (erosione da scintilla), seppur molto lentamente, e la distanza fra di loro aumenta. Per limitare tale consumo vengono impiegati più elettrodi di massa su alcune candele o materiali sempre più resistenti all’usura come il platino e l’iridio.

Una candela efficiente e con il giusto grado termico permette di scoccare scintille sempre efficienti durante l’intera vita del motore, migliorando le prestazioni e riducendo i consumi e le emissioni nocive.

Distanza tra gli elettrodi

Distanza tra gli elettrodiUn’altra caratteristica che permette alla candela di svolgere il proprio compito in maniera efficiente è la distanza tra l’elettrodo centrale e l’elettrodo di massa. Questa distanza, che viene chiamata GAP, può variare la potenza e l’efficacia della scintilla. Più il gap è ampio e più avremo una scintilla di grandi dimensioni che però richiederà più tensione e si alzerà quindi la probabilità che possa non scoccare affatto. Più il gap è piccolo invece e più avremo una scintilla meno ampia che richiederà meno tensione, ma si alzerà la probabilità che non riesca ad innescare totalmente la miscela.

Il corretto gap degli elettrodi viene specificato dal costruttore ma è già regolato in maniera adeguata e non necessita, a meno di particolari condizioni, di essere modificato.

Candela e impianto a gas

Una delle condizioni nella quale potrebbe essere necessario modificare leggermente il gap degli elettrodi è infatti quella dell’alimentazione a gas, ma vi consigliamo di consultare, anche in questo caso, le specifiche tecniche del costruttore.

Le alimentazioni “bifuel” (benzina - GPL/metano), inoltre, comportano condizioni di lavoro più severe per le nostre candele. La combustione del gas infatti, sviluppa una temperatura maggiore e viene quindi richiesta una maggior capacità di dissipare il calore alla candela. L’accensione del gas, per caratteristiche chimiche diverse dalla benzina, richiede inoltre maggiori tensioni di innesco e l’intero sistema di accensione è quindi soggetto a maggiori sollecitazioni elettriche e maggiori temperature.

Ma quanti tipi di candele esistono?

Le tecnologie sempre più avanzate e gli studi sempre più approfonditi hanno permesso, negli anni, di sviluppare diversi tipi di candele di accensione, con caratteristiche, materiali e strutture diverse. Di seguito ne vediamo alcune:

Tipologie di candele

Come avvitare correttamente una candela?

Il modo migliore e più sicuro per avvitare una candela è senza dubbio quello di utilizzare una chiave dinamometrica con la quale riusciremo a stringerla impostando la corretta coppia di serraggio. Non è consigliato serrare una candela “a mano” dato che potremmo stringerla troppo, rischiando di rovinarne la filettatura o addirittura romperla, oppure potremmo stringerla troppo poco, rischiando perdite di compressione, surriscaldamenti o addirittura rotture dovute a elevate vibrazioni.

Come cambiare le candele alla nostra auto?

A tal proposito vi rimando alla relativa guida: come cambiare le candele.

Vediamo ora l’aspetto di alcune candele dopo l’utilizzo con relativo significato

Dall’aspetto di una candela usata possiamo capire diverse cose come per esempio la qualità della combustione, ma non solo. Vediamo quindi di seguito alcuni esempi di candele usate, più o meno fortunate:

Candela in buono stato Candela con depositi Candela con depositi carboniosi Candela con depositi di olio Candela con elettrodi fusi Candela con isolatore rotto

  1. Candela senza particolari problemi o anomalie: la combustione è normale e regolare, il color nocciola è corretto.
  2. Candela con depositi sugli elettrodi: tali depositi possono derivare da un carburante di bassa qualità o da un forte consumo di olio.
  3. Candela con depositi carboniosi: questa è una tipica candela che ha lavorato in buona parte sotto la temperatura ottimale di esercizio (450°C).
  4. Candela con depositi di olio: può indicare un'eccessiva presenza di olio nella camera di combustione.
  5. Candela con gli elettrodi fusi: questo fenomeno indica solitamente un'eccessiva temperatura di esercizio.
  6. Candela con l'isolatore rotto: la rottura dell'isolatore può essere causato da improvvisi shock termici.

Bene, questo approfondimento finisce qui, ci sono altri aspetti e caratteristiche delle candele che andrebbero approfonditi ma credo che questi siano gli argomenti principali che ogni automobilista dovrebbe conoscere sulle candele, o perlomento chi si dedica alla manutenzione della propria auto.


 



Commenti

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Aggiunto da biddusa in data 11/04/2013 alle ore 18.15

ciao grazie mille per le tue guide ne ho approfittato in passato. Purtroppo adesso la mia punto 2001 ha un problema vale a dire va a 3. Pensavo fossero le candele e le ho cambiate ma senza risultato. Purtroppo ieri si e' anche accesa la spia avaria motore. E' possibile che non si possa fare nulla? Speravo ancora di proseguire col mio gioiellino per ancora qualche mese! grazie

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Risposta di GDeltaG in data 11/04/2013 alle ore 20.02

Ciao, si possono fare molte cose invece perché tolte le candele abbiamo ancora in gioco i cavi candela per cominciare, le bobine, anche se in questo caso è più probabile che vada a 2, iniettori intasati, in questo caso potrebbe essere utile usare un pulitore apposito...comincerei da qui...comunque in ogni caso sarebbe anche molto utile effettuare una diagnosi per vedere quale errore si cela dietro la spia avaria motore che si accende normalmente in questi casi...

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Aggiunto da Dreamer82 in data 03/05/2013 alle ore 15.04

Per cambiarle sulla mia Y sono bestemmie..ci vuole le mani di puffo :D

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Aggiunto da Zde in data 21/07/2013 alle ore 7.45.

Ciao, innanzitutto complimenti x le tue guide e preziosi consigli e insegnamenti. Sono da ammirare le persone come te disposte a condividere i suoi saperi con gli altri, e gratis poi...... Grazie 1000 volte!!! Devo cambiare le candele della mia Fiat punto del 2004 perché non gira tanto bene e penso sia x le candele vecchie. Ho visto la tua guida su come cambiarle ma il mio motore e' fatto diversamente e non riesco a trovarle.. Se potessi dirmi dove trovarle te ne sarei grata... Potrei fare una foto e mandartela se mi indichi un indirizzo email.

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Risposta di GDeltaG in data 21/07/2013 alle ore 16.12

Ciao Zde e grazie a te per i complimenti...l'indirizzo email lo trovi nel link 'contattaci' in alto a destra a questa pagina...in ogni caso, se possiedi la 1.2 8V allora le candele sono un po' più imboscate, sulla parte posteriore del motore, quella che da verso l'abitacolo per intenderci...comunque ti basta seguire i cavi candela per arrivarci...

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