W ciągu ostatnich dziesięcioleci konstrukcja świec sztabkowych przechodziła modyfikacje. Obecnie stosowane, tzw. trzeciej generacji, charakteryzują się bardzo krótkim czasem nagrzewania 2-7 sekund, dzięki zastosowaniu dwuczęściowej spirali żarowej. Ze względu na upowszechnianie się tego typu konstrukcji we współczesnych samochodach dobrze jest poznać ją bliżej.
Świeca sztabkowa nowej generacji składa się z elementów pokazanych w przekroju na rysunku. Poszczególne części świecy pełnią następujące zadania:
• Końcówka gwintowana jest połączona ze spiralą regulacyjną i służy do przyłączenia elektrycznego przewodu zasilającego.
• Poniklowany korpus świecy zabezpiecza ją przed korozją.
• Mocowanie gwintowane jest wykonane na korpusie przez rolowanie, dzięki czemu jest odporne na zerwanie. Ponadto gwint poniklowano, co chroni świecę przed zapieczeniem w głowicy silnika, nawet po długim okresie użytkowania.
• Izolator stanowi sproszkowany tlenek magnezu, który jednocześnie charakteryzuje się bardzo dobrą przewodnością ciepła. Sprasowany w fazie produkcji świecy nadaje spiralom stałą pozycję w rurce żarowej, nie pozwalając na ich przesuwanie się wskutek drgań.
• Spirala regulacyjna jest wykonana ze stopu niklu lub, w nowszych wersjach świec, ze stopu kobaltu oraz żelaza i ma tę właściwość, że jej rezystancja szybko rośnie wraz ze wzrostem temperatury. W ten sposób dochodzi do regulacji prądu przepływającego przez spiralę grzewczą. Początkowo spirala regulacyjna przepuszcza duży prąd, co pozwala na szybkie osiągnięcie wysokiej temperatury przez spiralę grzejną. Powyżej 400°C rezystancja spirali regulacyjnej zaczyna szybko wzrastać i to powoduje ograniczanie nagrzewania spirali grzejnej. Dzięki efektowi regulacji czas nagrzewania jest bardzo krótki, a temperatura świecy nie przekracza temperatury granicznej (około 1100°C), która spowodowałaby przepalenie rurki żarowej.
• Spirala grzejna jest wykonana ze stopu chromu, żelaza i aluminium. Powoduje nagrzanie końca rurki żarowej do temperatury około 1000°C. Po 2-5 s od włączenia rurka żarzy się już prawie do korpusu.
• Spaw łączący obie spirale jest wykonany techniką laserową, co zapewnia centryczne ułożenie spirali w rurce, a tym samym równomierne nagrzewanie całej powierzchni świecy.
• Pręt grzejny jest wykonany ze stopu Inconel 601, charakteryzującego się odpornością na korozję oraz agresywne składniki chemiczne gazów. Grubość ścianki wynosi na ogół 0,7 mm i może być dostosowana do charakterystyki silnika (obciążenia mechanicznego).
• Podwójne uszczelnienie chroni wnętrze obudowy żarowej przed szkodliwymi gazami, dzięki czemu rezystancja spirali nie zmienia się przez cały czas eksploatacji, co zapobiega przepaleniu świecy.
Świece żarowe trzeciej generacji z dwuczęściową spiralą zostały po raz pierwszy wprowadzone na rynek przez firmę Beru. Obecnie produkowane silniki Diesla sąjuż seryjnie wyposażane w ten typ świec. Każda świeca ma tak dobraną długość spirali, średnicę drutu oraz rurki żarowej, aby czas włączenia i żarzenia był dostosowany do parametrów pracy danego typu silnika.
Świeca żarowa sztabkowa
