Süüteküünal

Süüteküünal on elektriline seadis, mida kasutatakse sisepõlemismootoris küttesegu süütamiseks.
Kolbidega sisepõlemismootorid võib jagada kaheks: sädesüütemootorid, mis vajavad käivitumiseks süüteküünlaid, ja survesüütemootorid (diiselmootorid), mis suruvad õhu kokku ja seejärel lisavad kokkusurutud kuumale õhule diislikütust, mis seejärel süttib ise. Diiselmootoritel võivad olla eelsüüteküünlad, mis parandavad mootori tööd külmkäivituse korral. Süüteküünlaid vajavad üksnes sädesüütemootorid.

Tööpõhimõte

Süüteküünal saab süütepoolist kõrgepingeimpulsi mitmesilindrilises mootoris süütejagaja vahendusel. Ühesilindrilise mootori süütesüsteemis jagaja puudub ja pingeimpulss tuleb magneetolt.
Kui elektronid väljuvad süütepoolist, tekib keskelektroodi ja külgelektroodi vahel pingeerinevus. Elektrivoolu ei teki, sest nende vahel olevad kütus ja õhk toimivad isolaatorina. Kui pinge kasvab, siis hakkab see muutma elektroodide vahel olevate gaaside struktuuri. Kui pinge ületab gaasi dielektrilise tugevuse, siis gaasid ioniseeruvad. Ioniseeritud gaas seevastu on elektrijuht ja võimaldab elektronidel ühelt elektroodilt teisele jõuda. Süüteküünlad vajavad tavaliselt pinget vähemalt 12–25 kV selleks, et korralikult töötada, kuid pinge võib tõusta 45 kV-ni. Vananedes tekib süüteküünaldes kõrgem pinge, mistõttu tekkiv säde on kuumem ja kestab kauem.
Elektronide voog tekitab elektroodide vahe ületamiseks sädekanali. Temperatuur kanalis tõuseb 60 000 kraadini. Suur kuumus sädekanalis sunnib ioniseeritud gaasi väga kiiresti laienema ja toimub väike plahvatus. Seda plahvatust on plõksuna isegi kuulda. Olemuselt on see pisitilluke välk ja kõuemürin.
Suure kuumuse ja rõhu tõttu gaasid reageerivad omavahel ja niimoodi tekitab säde väikese tulekera. Gaasid süttivad ja põlevad edasi juba ise, kõrvalise abita. Tulekera suurus oleneb gaaside keemilisest koostisest elektroodide vahel ja õhuvoolu kiirusest põlemiskambris sädeme tekkimise ajal.
Süüteküünla töötemperatuuriks on süüteküünla otsa tegelik, füüsiline temperatuur mootori töö ajal. See oleneb mitmest asjaolust, aga kõige rohkem temperatuurist põlemiskambris. Süüteküünla töötemperatuuri ja tema tekitatava pinge vahel ei ole otsest seost. Küll aga mõjutab süüteküünla töötemperatuuri mootori tekitatav jõumoment. Maksimaalne temperatuur ja rõhk esinevad siis, kui mootor töötab peaaegu täisvõimsusel.
Süüteküünla ots jahtub nii, et soojus temast levib läbi isolaatori ülejäänud süüteküünlale. Sõltuvalt isolaatori tõhususest jagatakse süüteküünlaid kuumemateks ja jahedamateks. Kuumematel süüteküünaldel on parem isolaator, mis hoiab rohkem soojust süüteküünla tipus, jahedamate süüteküünalde isolaator lubab süüteküünla tipul rohkem jaheneda.
Tootjad markeerivad süüteküünlaid numbritega, millega eristatakse kuumemaid ja jahedamaid küünlaid. Selles osas puudub järjekindlus ja üldlevinud tava. Mõned tootjad tähistavad suuremate numbritega kuumemaid, teised jahedamaid küünlaid.

Ajalugu

Étienne Lenoir kasutas elektrilist süüteküünalt juba oma esimese sisepõlemismootori konstrueerimisel 1860 ja üldiselt loetakse teda süüteküünla leiutajaks. Esimesed patendid süüteküünlale anti Nikola Teslale, Frederick Richard Simmsile ja Robert Boschile (kõik 1898). Kuid esimese äriliselt eduka süüteküünla leiutas osana magneetopõhisest süütesüsteemist Robert Boschi insener Gottlob Honold 1902. Alles see võimaldas sisepõlemismootoril korralikult levima hakata.
Enne tänapäevaste raaljuhitavate sissepritsesüsteemide leiutamist oli tavaline toota süüteküünlaid vähemalt kahe töötemperatuuri jaoks: kuumem autodele, mis enamjaolt mööda linna aeglaselt ringi sõitsid, ja jahedam kiirteel suure kiirusega sõitmiseks. Tänapäeval on see komme üldiselt tarbetuks muutunud, sest autode kütuse ja õhu segu ning silindrite temperatuur hoitakse kitsas vahemikus. Üksnes võidusõiduautodel on mõtet valida õige töötemperatuuriga süüteküünlaid. Väga vanadel ralliautodel oli mõnikord kaks süüteküünalde komplekti, üks käivitamiseks ja teine tööks siis, kui mootor on juba kuumenenud, see tähendab tegelikuks autojuhtimiseks.