La funzione che la candela di accensione ricopre, nei motori ad accensione comandata, è descritta dal suo nome stesso ma non si limita a questo.

Essa è comunque un componente che va a sigillare la camera di combustione ed è quindi esposta alle mutevoli condizioni che le si avvicendano attorno.
Oltre a pressione, temperatura ed umidità, le candele sono esposte anche a fenomeni di aggressione chimica e di elettroerosione.
A resistere a questi ultimi due agenti sono demandati i particolari materiali utilizzati per la loro costruzione.
Se per i corpi isolanti vengono usate esclusivamente ceramiche sinterizzate, per gli elettrodi si utilizzano materiali diversi tra cui il rame (interno), il nickel e perfino riporti superficiali in materiali pregiati come l'argento ed il platino.
Ciò per ottimizzare le caratteristiche conduttive e resistive delle candele, oltre che la loro resistenza a fenomeni corrosivi.


La sua resistenza alla pressione non è critica, è anzi abbondantemente superiore al necessario grazie ai sistemi di fissaggio e tenuta scelti dai progettisti.
Bisogna però rispettare due semplici ma importanti regole: pulizia delle filettature e corretto serraggio.

• È fondamentale che le filettature di candela e testa siano sempre perfettamente pulite, ciò a scongiurare sia danneggiamenti al filetto (considerabile elemento di tenuta) che perdite di pressione. È buona norma anche una leggera oliatura del filetto prima del montaggio.
   
• Con un filetto perfettamente pulito e ben oliato, il corretto serraggio di una candela nuova, del tipo con guarnizione, si può facilmente individuare avvitando a mano la stessa fino a battuta e poi utilizzare l’apposita chiave per ruotare ulteriormente la candela di ¼ di giro. Stringere di più non assicura affatto una miglior tenuta ma mette a rischio l’integrità del filetto*.

*) Una candela usata presenta una guarnizione plasticamente deformata: in questo caso il corretto serraggio, espresso in Kgm, s’individua in base ai valori forniti dal costruttore del motore.
Esistono delle candele prive di guarnizione, praticamente inutilizzate sui motori motociclistici, che affidano la loro tenuta ad una sede conica. Con questa configurazione il corretto serraggio si raggiunge ruotando la candela solamente di 1/16 di giro rispetto all’arresto di battuta.

Anche la resistenza alle temperature presenti in camera di combustione non sarebbe critica per una candela non fosse che, quanto a temperatura, in camera di combustione esiste un velocissimo avvicendamento di valori bassi ed altissimi che possono anche stressare i resistenti materiali con i quali viene costruita.

Ad ogni modo la candela deve assolvere anche alla funzione di ulteriore smaltimento del calore. Questa funzione la assolve cedendo il calore, accumulato dall’isolante a contatto con le alte temperature di combustione, attraverso l’unica zona di contatto con la testa: la filettatura.


Per una candela, umidità può significare malfunzionamento. Considerando che durante tutta la fase di aspirazione nei motori a carburatori, e solo un po’ prima dell’accensione nei motori ad iniezione la stessa viene a contatto con una miscela fresca e umida e che dopo la fase di espansione si può trovare facilmente a contatto con vapori incombusti (soprattutto nei motori a 2 tempi) bisogna che la candela conservi una temperatura minima (detta di autopulitura) sufficiente di per sé a bruciare, senza fiamma, qualsiasi idrocarburo venga a contatto con la sua superficie.



LA GRADAZIONE TERMICA

Per questi ultimi due motivi, un’importante proprietà di una candela è quella designata dalla gradazione termica. Un valore convenzionale espresso di norma, ma non sempre, con un numero di uno o due cifre, che individua la capacità della candela di cedere calore alla testata.

La prima scala che determinò questa caratteristica fu quella messa a punto dalla Bosch, individuata da un numero di tre cifre. A questa scala hanno fatto riferimento tutti i costruttori di candele fino a che non ne hanno sviluppato una propria.
La scala Bosch partiva, per candele di normale utilizzo stradale, dalla gradazione di 175 per arrivare a 375 per le candele destinate ai motori più potenti, tenendo conto che per questi ultimi la capacità di smaltimento della candela doveva essere maggiore.
Per questo motivo s’incominciò a definire popolarmente “fredde” le candele di gradazione Bosch più alta e “calde” quelle a gradazione più bassa.
La reale temperatura di lavoro di una candela dev’essere compresa tra i 450 ed gli 875°C.
Ovviamente le candele cosiddette “fredde” lavoreranno in prossimità del limite inferiore, tra i due indicati, mentre una candela calda lo farà in prossimità del limite superiore.

Una determinazione approssimata, per confronto, della maggior capacità di smaltimento di una candela rispetto ad un’altra è empiricamente rilevabile osservando la profondità dello spazio vuoto tra isolante e corpo metallico della candela: quanto più è elevato, più la candela tende a trattenere il calore fornito (candela “calda”) e viceversa.

Le candele con filettatura “corta” hanno un maggior limite nello smaltimento del calore. Per questo motivo, nei motori più sportivi si è costretti a ricorrere a candele con filettature “lunghe”.
Ovvero: le candele con filettatura “lunga” (18-19mm) possono raggiungere una gradazione termica molto più elevata (fredda) delle candele con filettatura “cortissima” o “corta” (6,3-12,7mm)

Alcuni costruttori utilizzano una scala inversa (es.: Champion, ad una cifra per le candele con filetto lungo e a due per quelle a filetto corto) contrassegnando, al contrario di altri, le candele più “fredde” con una numerazione via via più bassa.

Anche le altre sigle alfanumeriche presenti sulle candele, sono di difficile interpretazione in quanto esclusive di ogni singolo costruttore.
Ad ogni modo ogni costruttore pubblica su cataloghi il significato delle sigle utilizzate e fornisce delle tabelle di comparazione che però non sempre corrispondono da costruttore a costruttore. Il motivo di questo, è la presunta “elasticità termica” che ogni costruttore vanta per le proprie candele e… stenta a riconoscere per le candele degli altri!

L’unica abitudine abbastanza condivisa tra i costruttori di candele è quella di individuare con una “R” le candele fornite di una resistenza interna, ma non è sempre così e bisogna prestare attenzione anche perché i sistemi utilizzati sono variabili tra resistore a bobina, soppressore induttivo, ecc. e quindi diversamente identificati.

Le candele resistive si sono inizialmente diffuse all’unico scopo di sopprimere, sul nascere, segnali di disturbo che potessero interferire con gli impianti radio di bordo ove presenti.
Poi sono diventate obbligatorie di primo impianto in alcuni Paesi con grossi problemi di densità di traffico e popolazione.
Infine sono diventate quasi indispensabili con il sempre crescente utilizzo di sensibili componenti elettronici di bordo.



LA SCELTA DELLA CANDELA ADATTA

Alcune osservazioni generiche alle quali prestare attenzione nella scelta delle candele adatte al proprio motore.

Per quanto ognuno dovrebbe desumere il tipo adatto in base alla propria conoscenza oppure in base alle indicazioni del costruttore, può capitare di dover fare un’applicazione d’emergenza nell’impossibilità di individuare il corretto tipo di candela.

Filettatura) Anche se si riesce ad avvitare una candela nella sua sede non è detto sia quella adatta: a parità di diametro e passo, la filettatura ricavata sulla testa può essere più o meno lunga, quindi accertarsi dell’effettiva lunghezza dal filetto.
Sbagliare in difetto comporta solo una calo delle prestazioni e l’insozzamento della filettatura scoperta ma generalmente non provoca problemi al motore.
Sbagliare in eccesso può comportare addirittura l’interferenza tra il pistone (o una valvola) e la candela, con conseguente immediato danneggiamento; oppure l’avviamento del motore ma col rischio di successiva foratura del pistone per l’eccessiva vicinanza col calore che si crea attorno alla candela.

Conformazione della battuta) A parità di diametro e passo del filetto anche la battuta può essere diversa: le candela più utilizzate hanno la battuta provvista di guarnizione ma esistono anche dello stesso tipo con battuta anticipata (sono in pratica delle candele "lunghe" ma dal filetto corto (> varie applicazioni Honda) e anche prive di guarnizione, con battuta conica.

Sporgenza degli elettrodi) Osservando candele di diverso tipo ci si può rendere conto di come l’elettrodo positivo, ed il suo materiale isolante possono essere più o meno sporgenti rispetto al bordo della filettatura.
Di conseguenza, anche l'elettrodo negativo sarà più alto e sporgente in camera di combustione. in alcuni casi quest'ultimo può essere multiplo e particolarmente sporgente (motori auto) oppure mancare del tutto come nelle candele a scarica superficiale (motori fuoribordo e da competizione).
In quest'ultimo caso la funzione di elettrodo negativo è assolta dalla stessa corona circolare del corpo della candela.
In caso di sostituzione d'emergenza, vale lo stesso discorso fatto per la scelta della filettatura: per prudenza è meglio sbagliare per difetto, con la differenza che le candele a scarica superficiale assicurano l’avviamento del motore solo con accensioni particolarmente potenti.

Gradazione termica) In base alle osservazioni già fatte si capisce come allontanandosi dalla gradazione prevista dalla Casa si smaltisca più o meno velocemente il calore accumulato dalla candela.
Montando una candela troppo “calda” si rischia di sviluppare, in camera di combustione, delle temperature così alte da danneggiare il motore a partire dal pistone, che può finanche fondersi nel punto più vicino alla candela; per arrivare ad un vero e proprio grippaggio tra pistone e cilindro.
Montando una candela troppo “fredda” non si rischiano danneggiamenti al motore ma può risultare difficile avviarlo. Inoltre la candela potrebbe “andare a massa” ben presto, non riuscendo a rimanere abbastanza calda da bruciare i depositi carboniosi.

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ANALISI DELLA CANDELA

Nel normale funzionamento del motore, in condizioni di temperature e carburazione ideali, la candela deve presentare dei depositi carboniosi asciutti di colore grigio-bruno sulla punta dell’isolante ed una usura regolare degli elettrodi. In queste condizioni si può tranquillamente procedere alla sostituzione della stessa alle scadenze prefissate dal costruttore del motore.

Diversi aspetti della candela:

• Residui carboniosi
  Cause: additivi dell’olio o del carburante; lubrificazione eccessiva; guidavalvole usurati; velocità costante (tipica dei motori stazionari come generatori, motopompe, ecc.)
  
• Depositi fuligginosi
  Cause: carburazione troppo ricca; malfunzionamento dello starter; filtro aria sporco.
  Oltre un certo accumulo depositi carboniosi e residui fuligginosi possono provocare mancate accensioni fino all’inefficienza totale della candela (fenomeno della cosiddetta “candela a massa”).
  
• Depositi oleosi
  Cause: mancata tenuta da parte dei guidavalvola, raschiaolio e segmenti; motore in rodaggio o ricondizionato (residui d’olio di montaggio).
  Anche in questo caso possono mancare accensioni fino alla totale inefficienza della candela ma il problema si può risolvere adottando temporaneamente una candela di un grado più calda. Successivamente vanno eliminati tutti i trafilamenti d’olio in camera.
  
• Inizio di fusione degli elettrodi
  Cause: surriscaldamento dovuto ad anticipo eccessivo, errata curva d’anticipo, carburante con insufficiente numero di ottano, miscela povera.
  
• Tracce di avvenuta preaccensione (fusione da punti caldi)
  Cause: prolungato surriscaldamento (vedi sopra)
  In questi ultimi due casi è possibile rilevare addirittura delle piccolissime goccioline di alluminio fuso depositate su isolante ed elettrodi della candela: provengono dal cielo del pistone e dal resto della camera di combustione!
  
• Rottura dell’isolante (o iniziale incrinatura)
  Cause: detonazione dovuta ad anticipo eccessivo, errata curva d’accensione, carburante con insufficiente numero di ottani, miscela povera, infiltrazioni d’aria nel collettore di aspirazione, impianto di raffreddamento inefficiente.

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RIASSUMENDO: sebbene in particolari casi e solo per persone esperte, sia possibile ottimizzare il lavoro dell’impianto di accensione cambiando tipo di candela, bisogna stare molto attenti e riferirsi sempre alle indicazioni del costruttore del motore, almeno per quanto riguarda il tipo.
Ma a volte può essere utile (una volta era addirittura prescritto nei libretti di uso e manutenzione) utilizzare una gradazione in più o in meno rispetto a quella d’origine, fermo restando il tipo di candela, in modo da ottimizzare il funzionamento del motore per particolari esigenze come la guida in città piuttosto che in pista, trafilamenti d’olio in camera, carburazione (temporaneamente) sbagliata, ecc…