Procedure generali — controllo delle candele di accensione

Ispezione

Non sparato

1. • Una candela di accensione non utilizzata deve apparire molto pulita, con la filettatura e l'anello di massa in nichel pulito. La superficie centrale dell'isolatore dell'elettrodo ha spesso una finitura opaca o spenta e un colore bianco puro. L'isolatore esterno primario è spesso di ceramica bianca lucida con le relative diciture stampate. Alcune candele hanno il fusto liscio, mentre altre hanno l'isolatore del fusto scanalato. Le candele Ford quasi sempre utilizzano un fusto scanalato con le sommità delle nervature smaltate di blu. Il trattamento con olio di silicone antiaderente, utilizzato su tutte le candele Ford, può essere colorato di rosa. Alcuni fornitori lo usano per indicare che è stato applicato olio di silicone.
   • Non è richiesta alcuna azione correttiva.

Combustione normale

2. • Una candela con combustione normale presenta spesso un colore bianco o leggermente marrone (marrone o grigio chiaro) al centro dell'elettrodo e un anello di massa pulito o leggermente scolorito.
   • Non è richiesta alcuna azione correttiva.

Incrostazioni di carbonio

3. • Le incrostazioni di carbonio possono causare mancate accensioni del motore. Il deposito formato dalla combustione incompleta aderisce alla superficie dell'isolatore dell'elettrodo centrale e compromette le proprietà dielettriche dell'isolatore e la resistenza di shunt. Con una quantità sufficiente di carbonio sull'elettrodo centrale e sulla superficie dell'isolatore, il percorso di conduzione primario può passare dalla scintilla a un cortocircuito attraverso i depositi di carbonio. Questo fenomeno è noto come dispersione di scintilla. A causa del cortocircuito dovuto ai depositi, la tensione disponibile applicata alla punta dell'elettrodo centrale diminuisce fino a quando la scintilla non riesce più a incendiare la miscela e si verificano mancate accensioni. È necessario scegliere correttamente il grado termico per evitare preaccensione e incrostazioni di carbonio. Anche con il grado termico corretto, evitare avviamenti a freddo eccessivi e/o un funzionamento prolungato al minimo a temperatura motore bassa senza un ciclo di riscaldamento. Per un corretto autopulizia, assicurarsi di riscaldare la candela con un ciclo di guida a carico medio. La temperatura di esercizio normale di una candela può essere compresa tra 450 e 850 °C (842-1562 °F); a questa temperatura il carbonio si brucia durante il funzionamento e la candela si autopulisce.
   • Un ciclo di guida con sufficiente distanza e regime di rotazione può pulire le candele dalle incrostazioni di carbonio (ad esempio: 4 miglia a 3000 giri/min).
   • Se ciò non risolve il problema, installare candele nuove.

Contaminazione da piombo ed erosione

4. • La contaminazione da piombo può verificarsi nei motori che utilizzano benzina con piombo. Nei motori moderni questa anomalia è rara, poiché il TEL (tetraetile di piombo) è stato eliminato dai carburanti per uso automobilistico da molti anni. La contaminazione da piombo può verificarsi nei motori da competizione ad alto rapporto di compressione e, in alcuni casi limitati, nelle applicazioni aeronautiche. Le candele che hanno operato in presenza di piombo sono caratterizzate da un isolatore dell'elettrodo centrale con una colorazione giallo-marrone e possono causare mancate accensioni ad alti regimi e sotto carico elevato. Inoltre, gli elettrodi di massa si usurano spesso nei motori alimentati con carburante con piombo per lunghi periodi. Questa anomalia è causata dalla tendenza dei composti del piombo a reagire chimicamente con i materiali degli elettrodi in nichel ad alte temperature. Queste reazioni chimiche causano spesso una maggiore fragilità e una riduzione della resistenza del materiale dell'elettrodo di massa.
   • Avvisare il cliente di evitare l'uso di benzina con piombo e/o additivi che aumentano il numero di ottano.
   • Ispezionare il sensore CMS (sensore di controllo catalizzatore) e il sensore HO2S per verificare la presenza di danni da piombo.
   • Installare candele nuove.

Contaminazione umida da liquido di raffreddamento/olio

5. • La contaminazione umida si verifica più frequentemente a causa di un eccesso di carburante, olio o liquido di raffreddamento nella camera di combustione durante il funzionamento. Le candele contaminate da umidità causano spesso un avviamento difficoltoso e mancate accensioni. Spesso una candela con contaminazione umida indica ulteriori problemi meccanici nel motore, come una guarnizione della testata danneggiata, perdite di olio attraverso l'anello raschiaolio o perdite nel meccanismo delle valvole. In alcuni casi, altre cause possono essere bassa compressione, perdite di vuoto, anticipo eccessivo o un grado termico errato della candela. La causa principale delle mancate accensioni è un percorso a bassa resistenza creato dai depositi di olio, carburante o liquido di raffreddamento. I materiali umidi forniscono un percorso a minore resistenza per la dispersione della scintilla dall'elettrodo centrale ad alta tensione verso massa. Se si guida con perdite di liquido di raffreddamento per un periodo prolungato, il deposito può essere eliminato.
   • Verificare la presenza di depositi neri umidi sull'isolatore e di un foro nel corpo degli elettrodi, causati da un eccessivo passaggio di olio nella camera di combustione dovuto a segmenti e pistoni usurati, a un gioco eccessivo tra valvola e guida, oppure a cuscinetti usurati o allentati.
   • Eliminare la perdita di liquido di raffreddamento o di olio.
   • Installare candele nuove.

Accumulo di deposito

6. • La presenza di depositi sulla candela può indicare una perdita di olio o un carburante di bassa qualità. Spesso questi rivestimenti cenerosi causano mancate accensioni perché si crea un percorso a bassa resistenza dall'elettrodo centrale verso massa.
   • Se necessario, eliminare la perdita di olio.
   • Informare il cliente della possibile presenza di carburante di scarsa qualità.
   • Installare candele nuove.

Erosione/corrosione/ossidazione anomala

7. • Spesso l'erosione, la corrosione o l'ossidazione della candela sono causate dalla benzina con piombo, che reagisce con i materiali degli elettrodi (vedere Contaminazione da piombo). Questi sintomi si presentano come vaiolature, elettrodi incrinati o erosi e talvolta compaiono con una patina verde se l'ossidazione del rame è forte. Queste condizioni portano a un gioco della candela aumentato e irregolare e a prestazioni scadenti. Più recentemente, l'uso di miscele di carburante a base di etanolo E85 (85% di etanolo) può provocare questa condizione di ossidazione. La scelta del grado termico per le applicazioni E85 è generalmente di 1 grado più freddo a causa dell'anticipo di accensione aggiuntivo utilizzato per compensare la perdita di prestazioni. Temperature più elevate della punta, combinate con rapidi cicli termici sulla superficie dell'elettrodo, causano fessurazioni superficiali e possibile corrosione da ossidazione.
   • Assicurarsi che l'E85 non venga utilizzato su un veicolo non progettato per l'E85 (veicolo Flex Fuel).
   • Installare candele nuove.

Rottura dell'elettrodo di massa

8. • La rottura dell'elettrodo di massa può essere causata da preaccensione o da qualsiasi altro sovraccarico d'urto eccessivo. La rottura dell'elettrodo di massa può essere causata da un anticipo di accensione errato, da un tipo di carburante errato o dall'installazione non autorizzata di un inserto Heli-Coil a bassa conducibilità termica nella filettatura della candela.
   • Verificare il corretto apporto di carburante e l'anticipo di accensione.
   • Confermare il corretto grado termico delle candele.
   • Assicurarsi che la filettatura della testata non sia stata riparata con un kit di riparazione filettature Heli-Coil.
   • Installare candele nuove.

Contaminazione da MMT (contaminazione da sostituzione a caldo)

9. • L'MMT (metilciclopentadienil tricarbonile di manganese) è spesso usato come additivo antidetonante in combinazione con carburante di scarsa qualità, per portare il numero di ottano entro i limiti accettabili. Se nel carburante sono presenti livelli eccessivi di Mn (manganese) durante la combustione, i depositi di manganese possono contaminare la camera di combustione, i convertitori catalitici e le candele. Il Mn in concentrazioni elevate può causare preaccensione e mancate accensioni del motore. I depositi di Mn diventano conduttivi quando la temperatura superficiale supera circa 550 °C (1022 °F). Per questo motivo la modalità di guasto è detta 'calda'. Contaminazione da incrostazione: poiché l'MMT contiene un elevato tenore di manganese, sull'isolante della candela e sugli elettrodi laterali è presente una patina rossastra. La patina rossastra è spesso ricoperta da un deposito carbonioso se la candela ha un'accensione mancata.
   • Consigliare al cliente di evitare l'uso di benzina con piombo e/o additivi antidetonanti.
   • Ispezionare CMS e HO2S per verificare la presenza di danni da MMT.
   • Installare candele nuove.

Contaminazione da ferrocene (contaminazione da sostituzione a caldo)

10. • Il ferrocene (metallocene) è un composto organometallico spesso usato in sostituzione dell'MMT come additivo per aumentare il numero di ottano. Esso stesso presenta una superficie di colore arancio brillante. Se nel carburante sono presenti livelli eccessivi di ferrocene durante la combustione, i depositi di ferrocene possono contaminare la camera di combustione, i convertitori catalitici e le candele. I depositi diventano conduttivi quando la temperatura superficiale supera circa 450 °C. Per questo motivo la modalità di guasto è detta contaminazione da sostituzione a caldo. Il ferrocene in concentrazioni più elevate può causare preaccensione e mancate accensioni del motore.
    • Informare il cliente che non deve utilizzare benzina con piombo e/o additivi antidetonanti. Chiedere di interrompere l'uso.
    • Ispezionare CMS e il sensore di ossigeno HO2S per verificare la presenza di danni da ferrocene.
    • Installare candele nuove.

Surriscaldamento e fusione degli elettrodi

11. • I sintomi del surriscaldamento includono macchie bianche o grigio chiaro e un aspetto bruciato azzurrognolo degli elettrodi. Possono essere causati dal surriscaldamento del motore, dal tipo di carburante errato, da candele allentate, da candele con un grado termico errato, da bassa pressione della pompa del carburante o da un anticipo di accensione errato. I depositi fusi sono presenti come depositi fusi o macchiati, simili a bolle o vesciche, e indicano un'accelerazione improvvisa.
    • Verificare il corretto apporto di carburante e l'anticipo di accensione.
    • Confermare il corretto grado termico delle candele.
    • Controllare il sistema di raffreddamento per verificare la presenza di perdite e ostruzioni, e la pompa dell'acqua per verificare eventuali guasti.
    • Riparare il sistema di raffreddamento e, se necessario, rabboccare il liquido di raffreddamento.
    • Installare candele nuove.

Danneggiamento e rottura dell'isolante

12. • La rottura dell'isolante dell'elettrodo centrale è spesso causata da uno shock termico improvviso dovuto a riscaldamento o raffreddamento rapido. Può anche essere causata da un carico meccanico esterno (caduta) oppure da eventi precedenti all'accensione, quando il carico laterale dovuto alle onde d'urto della pressione di combustione è sufficientemente forte da frantumare il materiale ceramico dell'isolante. Le candele con grado termico più caldo hanno una vita più lunga dell'isolante, per ridurre il rischio di contaminazione della candela, ma sono anche più deboli e si rompono più facilmente durante la preaccensione a basso regime, a causa dell'aumento del momento flettente del braccio. La migrazione di olio o di ossido di zolfo tra l'elettrodo centrale e il diametro interno dell'isolante può generare una forza interna sufficiente a formare una frattura a U. Per maggiori informazioni su questa modalità di guasto, vedere la sezione Migrazione di sodio/olio.
    • Installare candele nuove.

Migrazione di sodio/olio

13. • In caso di migrazione dell'olio, la nebbia d'olio viene aspirata nella camera di combustione durante l'aspirazione della carica. Per il cilindro disattivato, le valvole restano chiuse e l'olio nella camera non viene bruciato. L'olio nebulizzato aderisce alle superfici della candela e all'olio stesso e penetra nello spazio tra l'isolante e l'elettrodo centrale per capillarità. Durante la riattivazione del cilindro, l'olio vicino alla superficie brucia, formando fuliggine (depositi carboniosi) nel volume dello spazio a causa della combustione incompleta. Durante il successivo riscaldamento della candela, l'elettrodo centrale si dilata termicamente a una velocità molto maggiore rispetto all'isolante, causando sollecitazioni di compressione nell'elettrodo centrale e sollecitazioni di trazione sulla superficie esterna dell'isolante dell'elettrodo. Queste sollecitazioni possono portare alla rottura dell'isolante in ceramica se sono sufficientemente elevate. Nel caso di migrazione del sodio, il solfato di sodio si forma durante la combustione e i depositi si accumulano nello spazio tra l'elettrodo centrale e l'isolante. Attualmente la fonte del solfato di sodio non è nota, sebbene si ritenga che provenga dal carburante E100. Questa teoria ipotizza che il guasto sia causato dal bloccaggio di elettrodo/isolante, dove l'elettrodo e l'isolante sono collegati meccanicamente dal solfato di sodio. Durante il raffreddamento, l'elettrodo si contrae e il suo diametro diminuisce, esercitando pressione (tramite il solfato di sodio) sull'isolante e causando il guasto nello stesso modo della migrazione dell'olio.
    • Installare candele nuove.

Rottura a ponte

14. • Il cortocircuito dello spazio elettrodi della candela è spesso causato da gocce di carburante presenti nello spazio ionico quando viene generata la scintilla. L'azione della scintilla avviene attraverso la goccia di carburante, lasciando dietro di sé un filamento di carbonio. Altri fattori includono l'accumulo di depositi sulla superficie dell'elettrodo, che indica contaminazione da carbonio o olio. Spesso questa condizione può manifestarsi dopo molti cicli a carico basso e medio. I depositi di carbonio all'interno della camera di combustione possono staccarsi durante un improvviso carico elevato, rimanere intrappolati nello spazio della candela e provocare un cortocircuito completo verso massa.
    • Installare candele nuove.
    • Dopo aver percorso da 4 a 10 miglia a 3000 giri/min, la candela raggiungerà la temperatura di autopulizia.

Cricche da rottura della chiave

15. • Le cricche dovute alla rottura della chiave si verificano generalmente a causa di un carico laterale o di una coppia applicata con una testina di dimensioni errate. Un carico d'urto può e spesso provoca la fessurazione del corpo isolante. La porcellana è molto fragile con una resistenza a trazione molto bassa. La direzione della forza è spesso facilmente determinabile, poiché la ceramica si frattura spesso verticalmente (sebbene generalmente asimmetricamente rispetto alla linea centrale).
    • Per prevenire meglio tali cricche, utilizzare esclusivamente la sede della candela e utensili manuali.
    • Installare candele nuove.

Tracking/Aggiornamento

16. • Le tracce di scarica (tracking) sono segni lasciati da una scarica ad alta tensione dall'elettrodo verso massa attraverso qualcosa di diverso dallo spazio d'aria all'estremità della candela. Più frequentemente, queste scariche si verificano lungo l'isolante principale (sotto/vicino al parapolvere) e sull'isolante dell'elettrodo centrale. Queste scariche di solito bruciano la ceramica di porcellana e lasciano un segno marrone bruciato visibile. Nella prima foto è visibile una grande bruciatura marrone. Nella seconda foto, in alto, sono presenti tracce lungo ogni nervatura. Nella foto secondaria in basso, che mostra un caso tipico di depositi, le tracce di scarica sono presenti lungo l'isolante dell'elettrodo centrale principale, poiché la corrente di scintilla ha seguito l'isolante fino a saltare lateralmente sul guscio metallico.
    • Installare candele nuove.
    • Installare un nuovo cappuccio della bobina di accensione (se la traccia è sopra l'esagono).
    • Se la traccia è presente sopra l'esagono, entrambi i componenti sopra indicati devono essere sostituiti contemporaneamente, poiché la traccia è presente su entrambi i componenti. Se se ne sostituisce solo uno, il problema persiste e il ritorno del cliente è molto probabile.

Macchia corona

17. • La macchia marrone vicino al punto di giunzione dell'isolante con il guscio metallico della candela è spesso chiamata macchia corona e si forma quando le particelle d'olio presenti nell'aria vicino al motore aderiscono alla superficie dell'isolante. L'effetto corona si verifica quando un'alta tensione applicata al conduttore nella parte superiore della candela provoca la rottura dell'isolamento nello spazio d'aria tra l'isolante e il guscio metallico. La macchia corona non influisce sul funzionamento della candela. Nell'angolo in alto a destra della fotografia sono presenti tracce di scarica che indicano la presenza di scintille sulle nervature, ma che si arrestano non appena viene raggiunta la colorazione da effetto corona. Ciò suggerisce che la macchia corona non conduce corrente anche in presenza di alta tensione durante il normale funzionamento. La fotografia in basso a destra mostra la macchia corona sulla parte interna del cappuccio.
    • Non è richiesta alcuna azione correttiva se è presente solo la macchia corona.

Piegatura/rottura dell'elettrodo centrale dovuta a preaccensione (Rattler)

18. • In condizioni estreme di preaccensione, l'onda d'urto che si propaga nella camera di combustione può piegare l'elettrodo centrale e rompere l'isolante in porcellana dell'elettrodo centrale. In tali condizioni estreme può formarsi un "rattler" in cui l'elettrodo centrale si separa dall'isolante della candela e produce un rumore di battito dovuto alle vibrazioni. Nella foto principale è evidenziato l'elettrodo centrale piegato, mentre la foto secondaria in alto mostra la superficie di frattura dell'isolante rotto, e la foto secondaria in basso mostra la candela con l'isolante dell'elettrodo centrale staccato.
    • Installare candele nuove.

Corrosione (danno da acqua)

19. • La corrosione rilevata sulla filettatura può indicare che la candela è stata esposta a umidità e calore. Spesso questa condizione si verifica quando l'acqua penetra nelle guarnizioni del tubo della candela e raggiunge il pozzetto della candela. Molte volte la candela corrosa presenta anche sintomi di mancate accensioni (poiché l'acqua offre un percorso a bassa resistenza dalla bobina ad alta tensione a massa) e l'interfaccia con la camera di combustione (elettrodo centrale e elettrodo di massa) è spesso fortemente incrostata di carbonio.
    • Verificare la fonte di infiltrazione dell'acqua e, se necessario, eliminarla.
    • Installare candele nuove.
    • Installare una nuova bobina di accensione e il relativo gruppo cappuccio.
    • Consigliare al cliente di evitare che spruzzi d'acqua colpiscano direttamente i coperchi delle bobine.