Состояние свечей: Что свечи зажигания могут сказать о состоянии двигателя

Про свечи зажигания

Прежде всего, свеча зажигания является той неотъемлемой частью конструкции бензинового двигателя, без которой работа последнего невозможна. Поэтому все, что связано со свечой в эксплуатации, начиная с момента ее установки на двигатель, требует самого пристального внимания.
Во-вторых, успех применения свечи в двухтактном двигателе воздушного охлаждения, где ее тепловая нагруженность может быть выше, чем в четырехтактном водяного охлаждения (т. е. автомобильного в нашей действительности), во многом зависит от правильности выбора свечи, что опять-таки заслуживает подробного рассмотрения.
И наконец, состояние свечи позволяет до некоторой степени оценивать состояние двигателя (особенно двухтактного, где топливом является смесь бензина с маслом), его карбюратора в частности. И это тоже важно.
Начнем с конструкции свечи :

Однако если иметь представление о том, что происходит при работе свечи в двигателе, проблема выбора и применения того или иного типа станет гораздо проще.
Попробуем в этом разобраться.
Начнем с того, что разные типы свечей зажигания по конструкции аналогичны. Различия состоят в основном в выполнении той части свечи, что обращена в камеру сгорания: центральный и боковой электроды могут быть более длинными или более короткими, разную длину может иметь резьбовая часть.
Свечи с более длинными электродами относятся к так называемым «горячим». Имея большую длину, электроды подвергаются в камере сгорания интенсивному тепловому воздействию горячих газов и больше нагреваются (рис. 2а)

2. Схемы тепловых процессов для разных типов свечей зажигания: «а» — свеча «горячая»; «б» — свеча «холодная».

Тело изолятора такой свечи за счет удлиненного теплового конуса имеет меньший объем, что влияет на способность свечи поглощать и рассеивать тепловую энергию; величина последней будет существенно меньше, чем у свечи с большим изолятором. Это означает, что применение «горячей» свечи ограничено определенными определенными тепловыми пределами и она должна устанавливаться на двигатель менее форсированный, с меньшей тепловой нагрузкой.
Напротив, свеча «холодная», имеющая более короткие электроды и тепловой конус, необходима для двигателя с большой тепловой нагрузкой. В этом случае электроды, тепловой конус, минимально выступая в рабочее пространство с горячими газами, меньше нагреваются, а достаточно объемное тело изолятора способно хорошо накапливать и отводить тепло (рис. 2 б).
Принадлежность свечи к разряду «холодных» или «горячих» характеризуется так называемым калильным числом, указанным, как правило, на корпусе свечи или изоляторе. Калильное число — величина условная, характеризующая быстроту нагрева свечи до температуры, при которой воспламенение смеси будет происходить уже не от искры, а от нагретых электродов. Чем быстрее будет достигнуто это состояние, тем хуже свеча отдает тепло, тем меньше ее калильное число, тем свеча «горячее». И наоборот: чем дольше свеча работает без калильного зажигания, тем лучше она охлаждается и отводит тепло, тем больше калильное число, тем она «холоднее».
При работе свечи на всех режимах температура электродов и теплового конуса должна находиться в определенных пределах. Нижний предел, называемый температурой самоочищения свечи от продуктов сгорания (450… 550 град.С), и верхний предел — температура калильного зажигания(850… 900 град.С) — образуют область нормальной работы свечи. Левее этой области, при те-мпературах электродной части свечи ниже 450 С, происходит быстрое «замасливание» электродов и конуса — осаждение на них слоя токопроводящего маслянистого нагара. Это приводит к перебоям в искрообразовании из-за утечки тока на «массу» по поверхности теплового конуса, а при большом количестве нагара — к полному отказу свечи. Правее верхнего предела (900 град.С) располагается область калильного зажигания, когда воспламенение смеси происходит преждевременно от чрезмерно нагретых элементов свечи, вызывая дополнительные нагрузки на детали двигателя из-за встречных ударов, потерю мощности.
Очевидно, что каждому типу двигателя должна соответствовать своя свеча, подобранная по результатам всесторонних испытаний. Результаты этих испытаний известны и приводятся, как правило, в рекомендациях заводов-изготовителей, т. е. непосредственно в инструкции по эксплуатации каждого конкретного двигателя мотоцикла, мотороллера или мопеда.
Учитывая, что реальные двигатели отличаются от базовых своими мощностными, тепловыми и другими характеристиками, соответственно и условия работы свечей зажигания на каждом конкретном двигателе могут быть свои. Этими отличиями, точнее, степенью отличий обусловлено то обстоятельство, что нередко свечи, рекомендованные инструкцией, тем не менее плохо работают на «родном» двигателе. В этом случае правильный подбор свечи для замены неисправной подскажет само ее состояние, оценку которого лучше проводить в момент начала перебоев в работе свечи.
Здесь для ориентировки можно привести несколько типичных состояний свечи зажигания, которые соответствуют характерным температурным областям ее работы.

Первое. Электроды, тепловой конус, вся внутренняя полость электродной части свечи покрыты значительным слоем почти черного маслянистого нагара (рис. 3).

Подобное состояние является наглядным свидетельством того, что тепловая нагруженность свечи в двигателе явно недостаточна, температура ее прогрева не достигает нижнего предела рабочей зоны (450 град. С) — свеча слишком «холодная». Поэтому следует подобрать свечу с меньшим калильным числом, т. е. более «горячую», стоящую рядом в тепловом ряду.
Дальнейшая эксплуатация подобранной свечи покажет, насколько правильным был выбор; при этом критерием послужит следующее рассматриваемое состояние свечи: на электродах и тепловом конусе нагар практически отсутствует,
тепловой конус от светло- до темно-коричневого цвета, на корпусе свечи может быть слабый налет (рис. 4).

Отсутствие на электродах нагара показывает, что температурный режим свечи соответствует норме, — т. е. происходит самоочищение электродов (выгорание осадков).
И наконец, третье состояние, свидетельствующее о перегреве свечи. В этом случае электроды, корпус будут серого, стального или светлопесочного цвета, на их поверхностях возможно наличие частиц (крупинок) расплавленного металла, не исключены также трещины и даже разрушение теплового конуса (рис. 5).

Перечисленные признаки показывают, что свеча слишком «горячая» для этого двигателя и недостаточно отводит тепло; поэтому следует выбрать более «холодную», с большим калильным числом.
Когда правильный выбор свечи тем или иным способом сделан, все же не следует прекращать периодические проверки ее состояния, снимая свечу с двигателя. Даже если она безотказно работает. При этом свеча будет для вас своеобразным индикатором исправности системы питания двигателя, его карбюратора, а также показателем качества топливной смеси. Какое-либо отклонение в функционировании карбюратора (например, перелив топлива, чрезмерное обогащение смеси из-за повышения уровня) будет выражаться, по сути, теми же признаками, что и рассмотренные выше: замасливание электродов избытком топлива, образование отложений нагара типа сажи. Последнее обычно случается и при несоблюдении требуемого соотношения масла и бензина (разумеется, в сторону увеличения доли масла) в топливной смеси.
В заключение хотелось бы отметить, что внимательное и вдумчивое отношение к такому важному элементу конструкции, как свеча зажигания, позволит не только продлить «жизнь» самой свече, но успешно и длительно эксплуатировать двигатель мотоцикла (мотороллера или мопеда) в целом. И сэкономит ваши деньги в будущем!

Как проверить состояние свечей накаливания не выкручивая их? — Иксора

С проблемами в работе свечей накала чаще всего сталкиваются в холодную погоду. Если летом выход пары свечей может остаться незамеченным, то с понижением температуры запуск двигателя с нерабочей свечой становится невозможен. 

Причинами выхода из строя свечей накаливания могут быть:

• износ спирали (чтобы избежать этой проблемы меняйте свечи каждые 75-100 тыс.км пробега автомобиля)
• неисправности в топливной системе

Признаки выхода из строя свечей накаливания

Самыми явными признаками выхода из строя свечей являются:

• разрушение наконечника
• появление нагара
• вздутие калильной трубки

Однако, есть и второстепенные признаки, на появление которых также стоит обратить внимание:

• появление белого или сизого дыма из выхлопной трубы
• перебои в работе двигателя на холостых оборотах
• двигатель не заводится или заводит плохо на холодную

Как проверить состояние свечей накаливания не снимая

Самым надежным вариантом проверки состояния свечей является диагностика с выкручиванием, однако, в некоторых ситуациях такой вид диагностики может оказаться недоступным. Наиболее быстрый и простой способ проверки свечей накала следующий:

• отключите силовой провод, который идет на шину питания свечей
• снимите шину со свечей
• подключите провод к положительной клемме АКБ и осторожно прикоснитесь к каждой резьбе по очереди, к которой прикручивается шина.

Если свеча рабочая, должны проскакивать искры. Неисправные свечи нуждаются в замене.

Если вы обнаружили неисправную свечу накала, рекомендуем в короткие сроки произвести ее замену. Мы советуем приобретать свечи накаливания марки DENSO – крупного японского производителя запасных частей для автомобилей. Свечи DENSO разрабатывается и производятся с учетом всех требований и стандартов автопроизводителей (ISO TS 16949, ISO 14001 и OHSAS 18001 ), благодаря чему отлично подходят для использования в любых автомобилях. Использование свечей DENSO позволяет обеспечить более быстрый разогрев и запуск двигателя даже в холодную погоду.

Купить Свечи DENSO вы можете в магазине IXORA. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.

  * Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Полезная информация:

• Какие свечи зимой надежнее?

Нужна помощь в подборе запчастей?

Нужна помощь в выборе запчасти? У вас есть вопросы о покупке? Наши сотрудники помогут вам.

свечей: что они излучают при зажигании? | Office for Science and Society

Кэтрин Ванг изучает биомедицинские науки в Университете Макгилла, специализируясь на анатомии и клеточной биологии.

Использование свечей восходит к 3000 г. до н.э., когда древние египтяне использовали тростник папируса, смоченный в животном жире, который затем зажигали и использовали в качестве факелов. Точно так же древние римляне погружали фитили в сало, вытопленную форму животного жира, чтобы создать еще одну раннюю форму свечи. Другие компоненты свечей включают растения, насекомых, семена и орехи, которые были идентифицированы в китайской, японской и индийской цивилизациях.

Благодаря своей доступности и приемлемой цене, жир оставался популярным ингредиентом для изготовления свечей в Средние века, особенно в Англии и Франции, где, как и сегодня, свечи были популярным подарком. Пчелиный воск также был идеальным, поскольку он давал яркое пламя и минимальное количество дыма; однако он был намного дороже сала.

К 18 веку американская китобойная промышленность открыла спермацет, масло, получаемое из головы кашалота. Это ознаменовало большой прогресс в разработке свечей, поскольку было обнаружено, что спермацетовый воск является более жестким и менее пахучим, чем жир. Однако процесс производства свечей со спермацетом был строгим и длительным, что делало его намного дороже и, следовательно, доступным только для самой богатой части населения.

В 1820-х годах появились стеариновые свечи, изготовленные из стеариновой кислоты, которую, как обнаружил французский химик, можно извлекать из животного жира. Примерно в то же время химики также выяснили, как отделить встречающийся в природе парафиновый воск от нефти, создав парафиновые свечи. Сегодня мы используем оба этих типа свечей. Эти открытия в сочетании с изобретением машины, упростившей производство формованных свечей, произвели революцию в производственном процессе.

Эти авансы перенесены в 20 ^{-го 900-го века, когда рост масложировой и мясной промышленности увеличил доступность парафина и стеарина в качестве побочных продуктов соответственно. Сегодня они остаются двумя наиболее распространенными материалами, используемыми в свечах, наряду с пчелиным воском, пальмовым воском и соевым воском.}

Все вышеупомянутые строительные блоки для свечей можно сгруппировать как воски. Точнее, все они являются углеводородами.

Когда вы зажигаете свечу, тепло пламени плавит воск вокруг фитиля. Расплавленный воск испаряется в результате реакции горения, когда углеводороды взаимодействуют с кислородом, распадаясь на два его компонента: водород и углерод. При этом выделяются свет, тепло, углекислый газ и водяной пар, которые подпитывают пламя. Часть этого тепла поглощается воском, заставляя его плавиться и пополнять жидкий воск в основании фитиля, поддерживая, таким образом, стабильное горение.

Когда свеча загорится, вы заметите лужу расплавленного воска под пламенем. Этот воск действует как топливо, и если он встретит воду, он будет реагировать так же, как возгорание жира, и его нужно тушить таким же образом — удаляя кислород.

Существуют некоторые разногласия относительно безопасности парафиновых свечей из-за их выбросов при горении. Многие люди даже заменили их на более безопасную альтернативу: стеариновые свечи. Но так ли уж плох парафин?

Исследование, проведенное в Университете штата Южная Каролина, показало, что в процессе горения парафиновых свечей также выделяются токсичные химические вещества, такие как толуол, который является производным бензола, известным канцерогеном для человека. Поскольку парафин получают из нефтяного масла, исследователи предполагают, что частое использование этих свечей приведет к «дрейфующим в воздухе опасным загрязняющим веществам», которые могут быть вредными при вдыхании. Они посоветовали потребителям вместо этого использовать соевые или растительные свечи, в том числе стеариновые свечи, которые сделаны из масел и жиров, полученных из животных и/или растений.

Национальная ассоциация свечей (NCA) оспорила это утверждение, заявив: «Ни одно научное исследование никогда не показало, что какой-либо свечной воск, включая парафин, вреден для здоровья человека». Они добавили, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило использование парафина в производстве, упаковке и обработке пищевых продуктов и даже в медицинских целях.

Безопасность парафинового воска была подтверждена исследованием, опубликованным в Journal of Regulatory Toxicology and Pharmacology, которое показало, что ароматизированные парафиновые свечи не представляют опасности для здоровья при использовании в нормальных условиях. В этом эксперименте исследователи использовали эмиссионные камеры с контролируемой средой для оценки концентрации возможных вредных выбросов. Исследователи стремились воспроизвести использование свечей в обычных семьях. Они обнаружили, что самые высокие расчетные уровни выбросов ароматизаторов, формальдегида и бензола были значительно ниже пределов воздействия на качество воздуха, установленных Всемирной организацией здравоохранения.

Подводя итог, можно сказать, что, несмотря на опасения по поводу безопасности парафиновых свечей, они были признаны безопасными для использования потребителем в результате многочисленных исследований и остаются популярным вариантом для производства свечей из-за их способности удерживать запахи и цвета, а также доступность.

Поскольку стеариновые свечи изготавливаются из животных и растительных материалов, они, как правило, считаются безопасным и экологически чистым вариантом. Исследование показало, что стеариновые свечи выделяют на 50% меньше сажи и продуктов сгорания по сравнению с парафиновыми свечами. Обладая высокой температурой плавления, стеарин также имеет более длительное время горения, чем другие воски, что позволяет вашим свечам служить дольше.

Это же исследование также показало, что во время праздников на кладбищах в Польше значительно увеличились выбросы бензола и толуола из-за более широкого использования свечей, многие из которых часто сделаны из нерафинированного парафина. Исследователи сообщили, что уровень выбросов был сопоставим с выбросами от транспорта.

Правда в том, что вдыхание дыма в больших количествах вредно независимо от вида воска. Может быть трудно решить, какой тип свечи подходит именно вам, так как большинство восков считаются безопасными в нормальных условиях. При этом «нормальные» условия могут варьироваться от человека к человеку. Таким образом, самый безопасный вариант — провести собственное исследование и практиковать безопасное использование свечей.

Несколько правил безопасного зажигания свечей:

• Избегайте прямого вдыхания дыма
• Используйте свечи только в вентилируемых помещениях
• Всегда держите зажженные свечи на виду
• Не используйте воду для тушения свечей
• Тушите свечи перед сном или покидая территорию

@CatherineeWang

Оставить комментарий

Наука о свечах — Национальная ассоциация свечей

За красотой и светом пламени свечи стоит много химии и физики. На самом деле ученые были очарованы свечами на протяжении сотен лет.

В 1860 году Майкл Фарадей прочитал свою ставшую теперь известной серию лекций по химической истории свечи, продемонстрировав десятки научных принципов посредством своих тщательных наблюдений за горящей свечой.

В конце 1990-х годов НАСА подняло исследования свечей на новую высоту, проведя эксперименты на космических челноках, чтобы изучить поведение пламени свечей в условиях микрогравитации.

Ученые университетов и исследовательских лабораторий по всему миру продолжают проводить эксперименты со свечами, чтобы узнать больше о пламени свечей, выбросах и горении.

И, конечно же, тысячи учеников каждый год изучают принципы теплоты, света и горения в рамках школьных научных проектов со свечами.

Нажмите здесь для научных идей и советов

Как горят свечи

Все воски по существу являются углеводородами, что означает, что они в основном состоят из атомов водорода (H) и углерода (C).

Когда вы зажигаете свечу, тепло пламени плавит воск возле фитиля. Этот жидкий воск затем поднимается по фитилю за счет капиллярного действия.

Тепло пламени испаряет жидкий воск (превращает его в горячий газ) и начинает расщеплять углеводороды на молекулы водорода и углерода. Эти испаренные молекулы втягиваются в пламя, где они реагируют с кислородом воздуха с образованием тепла, света, водяного пара (H ₂ O) и двуокиси углерода (CO ₂ ).

Приблизительно четверть энергии, создаваемой при сгорании свечи, выделяется в виде теплового излучения пламени во всех направлениях.

Вырабатывается достаточно тепла, чтобы излучать обратно и расплавлять больше парафина, чтобы поддерживать процесс горения до тех пор, пока не израсходуется топливо или не будет устранено тепло.

При первом зажигании свечи требуется несколько минут, чтобы этот процесс горения стабилизировался. Сначала пламя может мерцать или немного дымить, но как только процесс стабилизируется, пламя будет гореть чисто и стабильно, образуя тихую каплевидную форму, выделяя углекислый газ и водяной пар.

Тихо горящее пламя свечи — очень эффективная машина для сжигания. Но если в пламя поступает слишком мало или слишком много воздуха или топлива, оно может мерцать или вспыхивать, а несгоревшие частицы углерода (сажа) вылетают из пламени, прежде чем они смогут полностью сгореть.

Струйка дыма, которую вы иногда видите, когда мерцает свеча, на самом деле вызвана несгоревшими частицами сажи, вылетевшими из пламени из-за неполного сгорания.

Щелкните здесь для исследования свечей

Цвета пламени свечи

Если вы внимательно посмотрите на пламя свечи, вы увидите синюю область у основания пламени. Над ним находится небольшой темно-оранжево-коричневый участок, а над ним — большая желтая область, которую мы ассоциируем с пламенем свечи.

Синяя зона, богатая кислородом, — это место, где молекулы углеводородов испаряются и начинают распадаться на атомы водорода и углерода. Водород здесь выделяется первым и вступает в реакцию с кислородом с образованием водяного пара. Часть углерода сгорает здесь, образуя углекислый газ.

Темная или оранжево-коричневая область содержит относительно мало кислорода. Именно здесь различные формы углерода продолжают разрушаться, и начинают формироваться маленькие затвердевшие частицы углерода.

По мере подъема вместе с водяным паром и углекислым газом, образующимися в синей зоне, они нагреваются примерно до 1000 градусов по Цельсию.

В нижней части желтой зоны увеличивается образование частиц углерода (сажи). По мере подъема они продолжают нагреваться, пока не загорятся до накала и не начнут излучать полный спектр видимого света. Поскольку желтая часть спектра преобладает при воспламенении углерода, человеческий глаз воспринимает пламя как желтоватое. Когда частицы сажи окисляются в верхней части желтой области пламени, температура составляет приблизительно 1200 ^o C.

Четвертая зона свечи (иногда называемая завесой) представляет собой слабый внешний синий край, который выходит из синей зоны. у основания пламени и вверх по сторонам конуса пламени. Оно синее, потому что непосредственно встречается с кислородом воздуха и является самой горячей частью пламени, обычно достигающей 1400°С.0013 или C (2552 ^или F).

Почему пламя свечи всегда направлено вверх

Когда горит свеча, пламя нагревает окружающий воздух и начинает подниматься вверх. Когда этот теплый воздух движется вверх, более холодный воздух и кислород устремляются в нижнюю часть пламени, чтобы заменить его.

Когда этот более холодный воздух нагревается, он тоже поднимается вверх и заменяется более холодным воздухом у основания пламени.

Это создает непрерывный цикл восходящего движения воздуха вокруг пламени (конвекционный поток), который придает пламени удлиненную или каплевидную форму.

Поскольку «верх» и «низ» являются функцией земного притяжения, ученые задались вопросом, как будет выглядеть пламя свечи в открытом космосе, где гравитационное притяжение минимально и на самом деле нет ни верха, ни низа.