Pillole di tecnologia: il grado termico della candela

IL GRADO TERMICO - È lui che descrive la capacità della candela di smaltire il calore generato dalla combustione: la quantità di calore sviluppata in camera di combustione varia da motore a motore; come ovvio, risulta minore nei motori meno prestazionali, maggiore nei motori dalle prestazioni più elevate. Tutto questo calore determina giocoforza un aumento della temperatura della candela stessa, la parte esterna della quale ha funzione di negativo (chiude il circuito di accensione a massa sul motore), è in metallo ed è collegata alla testata, quindi disperde calore molto in fretta.

POSITIVO - Il problema invece risiede nel positivo, che è separato dal corpo esterno metallico da una struttura isolante, ed è proprio la forma e la composizione dell'isolante che determina in buona misura il grado termico. L'isolatore raccoglie il calore nella camera di combustione e lo conduce verso la parte alta della candela per poi trasmetterlo al corpo metallico esterno e quindi al motore. In tutti i punti in cui entra in contatto con il corpo metallico, si verifica una cessione di calore. Ampliando o riducendo questa superficie di contatto, quindi, si può quindi definire la maggiore o minore quantità di calore dissipata dalla candela attraverso il corpo. Interessante sapere che secondo NGK la dissipazione del calore avviene per il 60% circa attraverso il corpo della candela e la filettatura; poco meno del 40% del calore viene evacuato dalla guarnizione anulare della testata ed una infinitesima parte attraverso l'elettrodo centrale ed il suo collegamento alla bobina.

CRITERI DI VALUTAZIONE - Nelle candele con capacità termica più elevata, la superficie di contatto fra isolatore e negativo è più grande. Nelle candele con capacità termica inferiore la superficie è più piccola. Il grado termico si valuta con apposite scale numeriche, purtroppo non ne esiste una sola, c’è quella “Bosch”, vecchia ormai di un secolo, che associa numeri crescenti all'aumento del grado termico; poi una seconda scala Bosch definita negli anni settanta con andamento inverso, la scala Champion; o quella NGK, quest’ultima abbastanza diffusa e accettata come standard di riferimento. Al di là dei valori numerici, una candela si dice "calda" se ha bassa attitudine a disperdere calore, ed è idonea per motori di bassa potenza; si dice, invece, "fredda" se ha buona attitudine a disperdere calore ed è idonea per motori di elevata potenza.

MA PERCHÉ IL GRADO TERMICO È COSÌ IMPORTANTE? - Con quanto detto finora sembrerebbe un non problema, basta fare una candela fredda e quella va bene su tutti i motori. In realtà le cose sono ben più complesse, in definitiva ogni motore ha bisogno della sua candela, perché una candela troppo calda o troppo fredda comporta problemi diversi ma comunque non accettabili.

TROPPO CALDA - Abbastanza intuitivo cosa accade con una candela troppo calda: l'elettrodo centrale aumenta talmente tanto di temperatura da diventare incandescente col risultato che appena viene investito dal flusso della miscela in entrata dall'aspirazione innesca la combustione. Si verifica cioè l'auto-accensione, quanto di più deleterio ci possa essere per un motore ad accensione comandata, perché, oltre ad effetti minori come il ritardo in spegnimento sulle moto alimentate a carburatore, comporta un sensibile calo delle prestazioni e addirittura l'insorgere della detonazione con risultati distruttivi per valvole e pistoni.

TROPPO FREDDA - Ma come detto anche il fenomeno contrario è foriero di guai: una candela troppo fredda fatica a raggiungere l'ottimale temperatura di esercizio degli elettrodi (indicativamente fra i 400 ed i 500 °C), il che implica scarse prestazioni nella partenze a freddo, con scintille poco vive o addirittura fenomeni di miss firing (mancata accensione), che portano ad un degrado repentino delle prestazioni per la formazione di depositi carboniosi sugli elettrodi.

ANALISI VISIVA - Il bello delle candele, comunque sia, è che “parlano”, ovvero è sufficiente una rapida analisi visiva per determinare con buona approssimazione il loro stato di salute, nonché lo stato della carburazione del motore. La candela perfetta presenta una uniforme colorazione marroncino chiaro (gli esperti dicono color nocciola) diffusa sia sugli elettrodi che sull'isolante. Da li in poi tutte le variazioni sul tema sono indice di qualcosa che non va. Se si hanno dubbi sul grado termico bisogna fare attenzione, sia al colore (troppo chiaro è indice di alte temperature), sia allo stato dell'elettrodo centrale che, se mostra evidenti segni di usura irregolare, è indice di una candela troppo calda; mentre, evidenti depositi carboniosi, o comunque una colorazione tendente al nero, possono essere frutto di una carburazione troppo magra, ma anche di una candela troppo fredda.