Le candele

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?

La 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?

L’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?

La 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.

Ogni quanto bisogna sostituire le candele e perché?

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.

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:

    

    

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 perlomeno chi si dedica alla manutenzione della propria auto.