Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка. Виды свечи зажигания
Разновидности свечей зажигания
Свеча - основной рабочий элемент системы зажигания бензинового двигателя. В поисках способа увеличить КПД двигателя, инженеры постоянно эксперементируют с материалом и покрытием для электродов, с количеством электродов и даже с размером свечей
История свечей зажигания
Изобретение первого в истории электрического зажигания - заслуга немецкого инженера Роберта Боша, создавшего первую систему под названием магнето еще в конце XIX века. Магнето использовал еще Карл Бенц, создавая свои первые автомобили.
В двигателях первых автомобилей применялись разборные свечи: автомеханик мог в любой момент разобрать и почистить их изнутри и снаружи
На рубеже XIX-XX веков в двигателях использовались разборные свечи: это было удобно, так электроды, резьбовую часть или изолятор, постоянно покрывавшиеся нагаром, легко было почистить. Однако с приходом в индустрию Генри Форда, выступавшего за упрощение всех узлов автомобиля, появились неразборные свечи, которые менялись целиком.
Устройство и принцип работы свечи с одним и более электродом
Свеча зажигания состоит из нескольких общих элементов: керамического изолятора, контактного стержня, металлического корпуса и электрода. Для установки в двигатель на корпусе свечи есть шестигранник под свечной ключ и резьба для ввинчивания в свечной колодец в головке блока цилиндров. В современных двигателях используются свечи с шестигранником под нестандартный ключ на 16 миллиметров. В двигателях автомобилей производства СССР и России использовались свечи с шестигранником под ключ 21 миллиметр.
Применение иридиевых свечей характерно для японских производителей, так как иридиевые свечи разработаны и запатентованы японской фирмой
После окончания резьбовой части металлический корпус резьбы снабжен ограничителем. Он нужен для того, чтобы свечу невозможно было ввинтить дальше, чем нужно. Обращенная в сторону двигателя часть ограничителя имеет коническую поверхность, которая служит для герметизации свечного колодца. Для дополнительной герметизации на корпус свечи надето металлическое уплотнительное кольцо.
Изолятор свечи изготовляется из высокопрочной технической керамики. Внутри проходит контактный стержень, который служит центральным электродом. Центральный электрод изготавливают из меди, в некоторых случаях в зоне контакта с горящим топливом его покрывают напайкой из серебра или платины.
По мере развития технологий в строительстве двигателей, свечи зажигания подверглись значительной модернизации. Она коснулась, прежде всего, материалов, из которых сделаны элементы, а также размеры и число электродов. Экспериментальным путем выяснено, что на устойчивость электрической дуги, а значит, на стабильность поджига топлива, благотворно влияет внедрение дополнительных боковых электродов. На сегодняшний день существуют свечи с двумя, тремя и четырьмя электродами.
Плюсы и минусы свечей с несколькими электродами
Традиционная конструкция свечи подразумевает наличие одного центрального электрода и одного бокового. У многоэлектродных свечей один центральный электрод и несколько боковых.
Наличие нескольких электродов не только способствует увеличению срока службы свечи, но и повышению ресурса двигателя, так как снижается риск локального перегрева в камере сгорания
Боковой электрод изготавливается из высокотемпературной стали. Вопреки распространенному мнению он не является частью стального корпуса, а приварен к нему контактной сваркой. Основная сложность с боковым электродом в том, что он очень сильно нагревается во время работы. Перегрев приводит к возникновению калильного зажигания.
Эта особенность и стала причиной появления в конструкции свечи дополнительных боковых электродов. Электрическая дуга возникает между центральным электродом и одним из боковых. В какой именно из электродов ударит искра - неизвестно, поэтому никакой очередности не существует. Однако проблема с перегревом успешно решается, так как электроды оказываются задействованными по очереди. Снижение температуры способствует увеличению срока службы свечи.
Плюсы и минусы иридиевых и платиновых свечей
Иридиевыми называют свечи, в которых центральный электрод сделан из сплава родия и иридия. Иридиевые свечи серии Long Life были запатентованы в 1997 году компанией DENSO, поставляющей различные электронные компоненты на конвейер компании Toyota. Заявленный срок службы свечей с иридиевым электродом - до 200 000 км. В производстве этих свечей используются самые последние передовые разработки компании DENSO. Свечи Long Life отличаются очень тонким центральным электродом (диаметром 0.4 миллиметра). Бокововой электрод иридиевой свечи также отличается от обычного, он заострен и профилирован в форме буквы U для улучшения воспламенения. Иридиевые свечи были разработаны для использования в небольших двигателях, выдающих большую мощность на высоких оборотах. При использовании иридиевых свечей Denso или их аналогов необходимо тщательно выполнять два основных требования: не заправлять автомобиль топливом с октановым числом ниже предписанного, и при замене свечей выдерживать предписанный момент затяжки. Более подробную информацию можно узнать из руководства по ремонту конкретной модели автомобиля. Существуют двигатели, в которых заводом-производителем рекомендовано использование иридиевых свечей. К примеру, это двигатель Suzuki Grand Vitara II объемом 2.0 литра или двигатели Toyota Camry пятого поколения.
Момент затяжки свечи - параметр, заданный при проектировке двигателя, поэтому лучше всего ввинчивать свечи динамометрическим ключом
Помимо свечей с центральным электродом из сплава иридия выпускаются также свечи, в которых центральный электрод делается из сплава с примесью редкого и драгоценного металла - платины. В целом можно сказать, что для платиновых свечей характерны те же особенности, что и для иридиевых - то есть длительный срок службы, низкая толерантность к некачественному топливу и, конечно же, достаточно высокая цена. Если обычные свечи могут стоить от 3 центов за штуку, то цена платиновых может быть в районе 50 долларов и выше.
blamper.ru
Виды свечей зажигания - какие бывают свечи
Из "Искры возгорелась «Правда», из искры Божьей возгорается яркий талант, а из искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением горючей смеси, возгорается вспышка сжатых в цилиндре паров топлива, смешанных с атмосферным воздухом. Бензиновый двигатель давно отпраздновал столетие со дня рождения, а принцип искрового зажигания, запатентованный французским инженером Жаном Лену аром еще в 1860 году, по сей день остается неизменным. И, несмотря на угрозы со стороны турбодизелей и электромоторов, бензиновый двигатель жив, а значит, жива и свеча зажигания. Судя по всему, начало третьего тысячелетия не принесет нам ничего кардинально нового. Но это вовсе не значит, что свеча зажигания пребывает неизменной.
Свечи зажигания Champion с композитными электродами |
Copper — свеча с медным сердечником центрального электрода |
Double Copper — свеча с медными сердечниками обоих электродов
Platinum — свеча типа Double Copper, но с платиновым покрытием центрального электрода или обоих электродов (Double Platinum) эволюция
ПО ДАРВИНУ
Поставьте кроманьонца рядом с банковским клерком, и вы еще раз убедитесь, что Дарвин был прав. Усовершенствование свечи зажигания тоже шло и идет эволюционным путем, и движущих эту эволюцию сил несколько. Первый и самый очевидный мотив — необходимость продлить срок службы свечи. Второй — желание оптимизировать процесс сгорания горючей смеси, увеличив мощность, снизив расход топлива и уменьшив токсичные выбросы в атмосферу. И при этом желательно, чтобы свеча оставалась технологичной и недорогой в производстве...
Базовая конструкция свечи зажигания не изменилась с прошлого века. Высоковольтное напряжение (для современных систем зажигания это 10—30 киловольт), поступающее с катушки зажигания, через входной терминал подается на центральный электрод. От «массы» его отделяет изолятор из огнеупорного диэлектрика, задача которого — не допустить утечки и «донести» разряд высокого напряжения до искрового промежутка. Изолятор вставляется в металлический корпус свечи, вворачиваемый в резьбовое отверстие головки блока, а к корпусу приварен боковой электрод, в который и ударяет мини-молния с центрального электрода.
Первые электроды были железными, а изоляторы делали из фарфора или огнеупорной глины, причем разрушались они гораздо быстрее остальных элементов свечи. Поэтому теперь сырьем для изготовления изоляторов служит глинозем, то есть окись алюминия, который смешивают с различными добавками, прессуют в формах под давлением в 300 атмосфер и затем несколько часов спекают при температуре в 1500°, а после остывания покрывают, словно изразцы, глазурью, чтобы уменьшить вероятность поверхностного разряда. Этой же цели служат и ребра на поверхности изолятора, ставшие неотъемлемым признаком современной свечи. Кстати, впервые изолятор с пятью ребрами представила фирма Champion в 1939 году.
Корпуса свечей прессуют теперь из низкоуглеродистой стали, обтачивают, нарезают резьбу и покрывают цинком, цинкование позволяет повысить коррозионную стойкость корпуса — впервые оно было использовано для судовых свечей, а потом стало стандартом для любых свечей зажигания.
Электроды (и центральный, и боковой) раньше делали из той же низкоуглеродистой стали, что и корпус. Но вот беда — каждый искровой разряд «выгрызает» поверхность электродов электрохимической эрозией, а ведь разрядов — миллионы, миллиарды. И получается, что зазор между центральным и боковым электродами постоянно увеличивается. Происходит это тем быстрее, чем меньше эрозионная стойкость металла. А ведь зазор должен быть строго определенным в зависимости от компрессии в двигателе и величины высоковольтного напряжения. Зазор становится больше, и искрообразование ухудшается, особенно при запуске холодного мотора.
Именно стойкость к эрозии выдвинула на первый план хромоникелевые сплавы, из которых делают современные электроды. Конечно, и хромоникелевые электроды изнашиваются, и увеличение зазора в первую очередь является ограничением срока службы обычной свечи — в среднем 20000 км пробега.
«Постойте, а почему нельзя подогнуть боковой электрод и ездить еще столько же?» — спросит догадливый читатель. Конечно, величину зазора восстановить можно, но как быть с утончением бокового электрода?
ХОЛОДНО — ГОРЯЧО
Дело в том, что свеча при своей нелегкой работе в пекле камеры сгорания должна соблюдать температурный режим — на холостых оборотах не остывать ниже чем до 400°, а под нагрузкой на больших оборотах не нагреваться выше 850—900°. Если свеча будет холоднее, на поверхности изолятора и электродов начнут образовываться отложения, которые рано или поздно замкнут искровой зазор, и свеча перестанет работать. Если перегреется — от нагретых докрасна электродов возникнет самопроизвольное воспламенение горючей смеси, именуемое калильным зажиганием, чему, в частности, будет способствовать утончение бокового электрода.
Есть еще один аспект, касающийся теплового режима свечи и подвигнувший разработчиков на усовершенствование конструкции электродов. Свеча должна быть максимально более термоэластичной, то есть быстро нагреваться до рабочей температуры после пуска мотора и в то же время не перегреваться в нагрузочных режимах и эффективно отводить тепло из камеры сгорания. Поиски компромиссов ни к чему не привели, и в результате родилась композитная конструкция электродов — медных внутри и хромоникелевых снаружи. Практически все крупные производители свечей зажигания — Champion, AC Delco, Bosch, Bern, AlliedSignal Autolite, NGK — выпускают свечи с медным внутри центральным электродом, a Champion в 1988 года представил свечу Double Copper, у которой и центральный электрод, и боковой имеют медный сердечник. По сообщению компании, отвод тепла через композитный боковой электрод улучшается в 2,5 раза. Но, конечно же, свечи Double Copper дороже обычных...
НАПРЯЖЕНИЕ ИЛИ ЖИЗНЬ?
В этом мире правят бал единство и борьба противоположностей, и жизнь свечи тоже подчиняется диалектическим законам. Перед разработчиками систем зажигания стоят две задачи, выполнить которые одновременно, казалось бы, невозможно.
Первая из них — необходимость обеспечить более полное сгорание топлива, поджигая горючую смесь мощной искрой. При этом уменьшатся токсичные выбросы в атмосферу, снизится расход топлива, возрастет мощность двигателя. Простейший путь к этому заключается в увеличении напряжения в системе зажигания и, соответственно, росте энергии искры. Но наращивать напряжение безгранично невозможно, так как диэлектрики изолятора свечи, высоковольтных приводов и катушки зажигания имеют вполне определенное напряжение пробоя — для изолятора оно составляет обычно 30 киловольт. А потом рост энергии искры увеличивает интенсивность эрозии электродов и сокращает срок службы свечей, и это вступает в противоречие с другой важнейшей задачей: продлить им жизнь.
Последнее десятилетие ознаменовалось рождением и началом претворения в жизнь концепции необслуживаемого автомобиля. Каждая часть, каждый узел и агрегат должны иметь по возможности больший и одинаковый ресурс и не нуждаться в регулировке, смазке и профилактике в течение всего срока службы. Необслуживаемые аккумуляторы и узлы шасси уже стали нормой, на очереди системы смазки двигателя и агрегатов трансмиссии. Так почему бы не быть необслуживаемыми и системам зажигания?
Есть еще один резон для создания свечей-долгожителей. На современных моторах они часто прячутся за причудливо изогнутыми «настроенными» впускными коллекторами, и достать их оттуда без демонтажа последних невозможно. А на некоторых двигателях — например, оппозитных, — для замены свечей приходится вынимать из моторного отсека весь силовой агрегат!
Что же делать? Увеличивая напряжение и, соответственно, эффективность сгорания топлива, уменьшаешь срок службы свечей, а используя невысокое напряжение и продлевая жизнь свечам, проигрываешь в кпд. Заколдованный круг, да и только...
Но одно компромиссное решение известно и применяется уже давно. Встречали вы когда-нибудь многоэлектродные свечи? Если вы думали, что два, три или даже четыре боковых электрода дают многоискровой разряд и увеличивают отдачу двигателя, то дело обстоит как раз наоборот. Искра в многоэлектродной свече все равно одна, и проскакивает она между центральным и тем из боковых электродов, расстояние до которого меньше. То есть такая свеча служит дольше обычной прямо пропорционально количеству боковых электродов: износился один — искра перескакивает и начинает «грызть» следующий, потом обратно и т. д. А вот из-за маскировки многочисленными
 |
Многоэлектродные свечи служат дольше, но ухудшают эффективность сгорания |
«железками» очага воспламенения в камере сгорания получается, что кпд мотора с такими свечами ниже. Вдобавок боковые электроды интенсивно поглощают тепло, делая свечу «холоднее». Это ведет к росту выбросов окислов азота NOx в выхлопных газах. Так что в Соединенных Штатах, где нормы контроля токсичности жестче, чем в Европе, многоэлектродные свечи непопулярны.
Итак, можно использовать несколько боковых электродов и высокое напряжение искрообразования, продлив срок службы свечей до 40000—60000 км пробега, но проиграв при этом в эффективности сгорания. А возможен ли бескомпромиссный вариант?
На помощь пришла благородная платина, обладающая, помимо массы других достоинств, высочайшей стойкостью к термической и электрохимической эрозии. Некоторые производители добавляют платину в состав сплава материала электродов, но чаще поступают по-другому. Например, инженеры фирмы Champion, получив от мотористов из Вольфсбурга заказ на свечу для шестнадцатиклапанного двухлитрового двигателя Volkswagen Golf GTI третьего поколения, приварили к рабочей поверхности композитного центрального электрода свечи Double Copper платиновую пластинку, убив при этом трех зайцев. Конструкция свечи с одним боковым электродом и медными сердечниками обеспечивала отличные рабочие показатели, а уникальная эрозионная стойкость платины позволила при высоком напряжении искрообразования увеличить ресурс до 60000 км пробега. Свеча Champion Platinum появилась на рынке в 1993 году, а сейчас фирма представила конструкцию Double
Platinum, где платиновые нашлепки приварены к обоим электродам. Такая свеча служит около 150000 км!
Много свечей с платиновыми электродами выпускается сейчас в США, где концепция необслуживаемого автомобиля очень популярна — за океаном всегда старались упростить и удешевить сервис. Вдобавок свечи с «благородными» электродами обладают более стабильными показателями токсичности и заметно снижают риск пропусков зажигания на протяжении всего срока службы, что на руку помешанным на экологии американцам. Ведь пропуск зажигания означает для каталитического нейтрализатора порцию несгоревшего топлива, способную отравить часть активного покрытия и сократить срок его службы.
А это — гоночная свеча с четырьмя развитыми боковыми электродами,сделанная инженерами Delphi для двигателей болидов NASCAR
Так выглядит гоночная свеча Champion. Боковым электродом здесь служит кольцевой выступ корпуса
Первым американским двигателем, использующим свечи с гарантированным 100000мильным пробегом, стал Cadillac Northstar, сейчас его примеру следуют многие, а, по прогнозам, к 2000 году 100000-мильные свечи будут иметь большинство американских моторов. Технология изготовления та же. Например, конструкторы фирмы Delphi Energy & Engine Management Systems, разрабатывающие свечи AC, предпочитают приваривать к рабочей поверхности электродов маленькие платиновые проволочки. Так как Delphi является отделением концерна General Motors, то около половины двигателей GM оснащается свечами-долгожителями.
В лабораториях Delphi родилась и новая свеча с несколько иной концепцией, которую создатели назвали AC Rapidfire. Она использует низкое напряжение и за счет этого живет дольше, а оптимизацию процесса сгорания обеспечивает иная форма электродов. Центральный выдвинут вглубь камеры сгорания на 1 мм дальше, чем обычно, а его рабочая часть заострена и имеет 12 кромокребер. Единственный же композитный боковой электрод с никелевым покрытием и серебряной сердцевиной тоже имеет сточенную с боков форму. Причина этих изменений проста и логична — искра легче сходит с заостренных поверхностей, и, следовательно, зажигание происходит при меньшем напряжении. Это обеспечивает лег-
кий и быстрый пуск, ровную работу на режимах холостого хода, некоторую экономию топлива. Например, инженеры Delphi утверждают, что двигатель со свечами АС Rapidfire имеет на 5% меньшие пусковые обороты и на 2% лучшую экономичность, чем с обычными свечами зажигания.
ТРИ ИЛИ ни одного?
Так сколько же боковых электродов должно быть у современной свечи? Многоэлектродная конструкция вряд ли имеет шансы выжить в экологически чистом третьем тысячелетии из-за маскировки зоны воспламенения, сильного поглощения тепла и соответствующего ухудшения показателей экономичности и токсичности.
Свечи с одним боковым электродом наиболее распространены и, как показывает пример свечей Platinum и Rapidfire, имеют потенциал для совершенствования и развития.
О том, что инженеры фирмы SAAB предложили использовать вместо бокового электрода заостренную и вытянутую вверх часть поршня, мы уже писали. Оставшись в одиночестве, центральный электрод может обзавестись утолщенным изолятором, что позволит повысить напряжение разряда, а поршень как второй электрод дает возможность доступа горючей смеси к зоне воспламенения со всех сторон и изменяемый искровой промежуток. Результаты, по заявлениям фирмы, таковы: экономии горючего на 3—8%, возможность устойчивой работы на обедненных смесях, сокращение выхлопа несгоревших углеводородов (НС) на 10— 25%, а окислов азота NOx — на 20—40%. Свеча при этом получается действительно необслуживаемой.
БУДУЩЕЕ
Старик Дарвин был прав. Эволюция продолжается. Надеемся, что этот рассказ отбил у вас любые сомнения по этому поводу — во всяком случае, по части свечей зажигания.
Но, возможно, грядут еще большие изменения. Во-первых, свечу зажигания теснят (в прямом смысле) другие обитатели камеры сгорания — клапаны, которых на серийных двигателях Audi и Ferrari уже по пять штук на цилиндр, форсунки непосредственного впрыска бензина, как на опытных моторах Mitsubishi и Subaru. А, во-вторых, скорее всего, в недалеком будущем свече зажигания придется взять на себя еще и функции контроля за процессом сгорания, став частью систем бортовой диагностики второго поколения OBD-II. И, помимо своей обычной работы, свеча будет воспринимать информацию о составе горючей смеси, о возникновении детонации и калильного зажигания, о пропусках зажигания... Эволюция бензинового двигателя продолжается, а с ним рука об руку идет старая добрая свеча.
Поршень как боковой электрод — пока экспериментальная новинка фирмы SAAB. Хорошо виден утолщенный изолятор вокруг центрального электрода
А может быть, вовсе убрать боковой электрод? Идея эта не столь нова и абсурдна, как может показаться на первый взгляд. Давно выпускаются спортивные свечи, в которых роль бокового электрода играет выступающая кольцевая часть корпуса свечи, но такие свечи получаются очень «холодными» и не обеспечивают нормальные пусковые качества. Впрочем, для спорта это и не нужно — там обороты холостого хода всегда выше 2000 об/мин, а с запуском уж как-нибудь справятся.
Центральный серебряно-никелевый электрод свечи AC Rapidfire имеетконический срез и 12 острых кромок, с которых призвана соскакивать искра
«Горячие» и «холодные» свечи
Температурный режим свечи маркируется калильным числом. Как правило, чем оно меньше, тем свеча «холоднее», то есть тем интенсивнее она поглощает тепло из камеры сгорания и рассеивает его в воздухе и головке блока. Чем больше — тем свеча «горячее». «Холодные» свечи применяют для высокофорсированных двигателей, а «горячие» — для относительно малонагруженных моторов.
Кривые температурного режима «горячих» (1), «умеренных» (2) и «холодных»(3) свечей зажигания
Конструктивные отличия свечей с различным калильным числом заключаются, в основном, в длине теплового конуса изолятора, омываемого раскаленными газами. «Горячая» свеча (1) интенсивно нагревается, но медленно рассеивает тепло, «холодная» — наоборот (3). «Умеренная» свеча —посередине (2)
lanos-chevrolet.ru
Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка
Назначение и устройство свечей зажигания
Устройство свечи зажиганияЗадачей свечи зажигания в бензиновом двигателе автомобиля является воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Детали свечи, находящиеся в камере сгорания, подвергаются высоким термическим, механическим, электрическим нагрузкам, а также химическому воздействию продуктов неполного сгорания топлива. Температура в ней изменяется от 70 до 2500°С, давление газов достигает 50-60 бар, а напряжение на электродах доходит до 20 кВ и выше. Такие жесткие условия работы определяют особенности конструкции свечей и применяемых материалов, так как от бесперебойности искрообразования зависят мощность, топливная экономичность, пусковые свойства двигателей, а также токсичность отработавших газов.
Основными элементами любой свечи зажигания являются металлический корпус, керамический изолятор, электроды и контактный стержень. Корпус имеет резьбу, которая ввинчивается в головку блока цилиндров, шестигранник «под ключ» и специальное покрытие для защиты от коррозии. Опорная поверхность может быть плоской или конической. В первом случае для надежной герметизации свечного отверстия используется уплотнительное кольцо. Материалом изолятора служит высокопрочная керамика. Для предотвращения утечки электричества на его поверхности (в верхней части изолятора) делают кольцевые канавки (барьеры тока) и наносят специальную глазурь, а часть изолятора со стороны камеры сгорания выполняют в форме конуса (называемого тепловым). Внутри керамической части свечи закреплены центральный электрод и контактный стержень, между которыми может быть расположен резистор, подавляющий радиопомехи. Герметизация соединения этих деталей осуществляется токопроводящей стекломассой (стеклогерметиком). Боковой электрод «массы» приварен к корпусу.
Электроды изготавливают из жаростойкого металла или сплава. Для улучшения отвода тепла от теплового конуса центральный электрод может изготавливаться из двух металлов (биметаллический электрод) — центральную часть из меди заключают в жаростойкую оболочку. Биметаллический электрод обладает повышенным ресурсом благодаря тому, что хорошая теплопроводность меди препятствует чрезмерному его нагреву. Это позволяет, помимо улучшения термоэластичности, повысить надежность и долговечность свечи. С целью увеличения срока эксплуатации выпускаются свечи зажигания с несколькими боковыми электродами и тонкоэлектродные с центральным электродом, покрытым слоем платины или иридия. Срок службы свечей зажигания (в зависимости от конструкции) составляет от 30 до 100 тыс. км.
Маркировка свечей
В маркировке свечи зажигания указываются ее геометрические и посадочные размеры, особенности конструкции и калильное число. Разные производители имеют свою систему обозначений. Ниже приведены маркировки, применямые российскими и ведущими зарубежными изготовителями, а также таблица взаимозаменяемости свечей разных марок (для просмотра нажмите на нужную картинку — файл откроется в новом окне).
Варианты замены свечей
Варианты замены свечейКалильное число является показателем тепловых свойств свечи (ее способности нагреваться при различных тепловых нагрузках двигателя). Оно пропорционально среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке в ее цилиндре начинает появляться калильное зажигание (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи). Свечи с небольшим калильным числом называют горячими. Их тепловой конус нагревается до температуры 900°С (температура начала калильного зажигания) при относительно небольшой тепловой нагрузке. Такие свечи применяются на малофорсированных двигателях с небольшими степенями сжатия. У холодных свечей калильное зажигание возникает при больших тепловых нагрузках, и они используются на высокофорсированных двигателях.
Пока тепловой конус не нагреется до 400°С, на нем образуется нагар, приводящий к утечкам тока и нарушению искрообразования. По достижении этой температуры он (нагар) начинает сгорать, происходит очищение свечи (самоочищение). Чем длиннее тепловой конус, тем больше его площадь, поэтому он нагревается до температуры самоочищения при меньшей тепловой нагрузке. К тому же выступание этой части изолятора из корпуса усиливает ее обдув газами, что дополнительно ускоряет прогрев и улучшает очищение от нагара. Увеличение длины теплового конуса приводит к уменьшению калильного числа (свеча становится «горячее»).
Диагностика работы двигателя по состоянию свечей зажигания
Свеча зажигания может обеспечить бесперебойную работу только при соблюдении нижеперечисленных условий:
- используются свечи, рекомендованные изготовителем двигателя;
- используется марка бензина, указанная в руководстве по эксплуатации автомобиля;
- исправны системы зажигания и питания;
- не превышено усилие при вворачивании свечи в головку блока двигателя.
Наиболее вероятной причиной преждевременного отказа свечей является загрязнение их продуктами неполного сгорания или увеличение искрового зазора из-за износа электродов. При этом решающее влияние на работоспособность свечей оказывает техническое состояние двигателя. Даже по внешнему виду свечи можно многое сказать как о работе двигателя в целом, так и об отдельных его узлах. Осмотр свечи нужно проводить после продолжительной работы двигателя, идеальным вариантом будет осмотр свечи после длительной поездки по загородному шоссе. Ошибкой некоторых автолюбителей, например является то, что после холодного старта двигателя при минусовой температуре и неустойчивой его работе первым делом выкручивают свечи и увидев черный нагар, делают поспешные выводы. А ведь этот нагар мог образоваться во время работы двигателя в режиме холодного старта, когда смесь принудительно обогащается, а неустойчивая работа могла быть следствием скажем плохого состояния высоковольтных проводов. Поэтому если вас что-то не устраивает в работе двигателя, и вы решили сделать диагностику его работы с помощью свечей, нужно проехать на изначально чистых свечах минимум километров 250-300, и только после этого делать какие-то выводы.
Диагностика двигателя по состоянию свечейНа фото №1 изображена свеча, вывернутая из двигателя, работу которого можно считать отличной. Юбка центрального электрода имеет светло-коричневый цвет, нагар и отложения минимальны. Полное отсутствие следов масла. Владельцу данного мотора можно только позавидовать, и есть чему: это экономичный расход топлива и отсутствие необходимости доливать масло от замены до замены.
Фото №2 — типичный пример свечи от двигателя с повышенным расходом топлива. Центральный электрод покрыт бархатисто-черным нагаром. Причин тому несколько: богатая воздушно-топливная смесь (неправильная регулировка карбюратора, угла опережения зажигания или неисправностьсистемы впрыска), засорение воздушного фильтра.
Фото №3 — наоборот, пример чрезмерно бедной воздушно-топливной смеси. Цвет электрода от светло-серого до белого. Здесь есть повод для беспокойства. Езда на слишком обедненной смеси и при повышенных нагрузках может стать причиной значительного перегрева, как самой свечи, так и камеры сгорания, а перегрев камеры сгорания прямой путь к прогару выпускных клапанов.
На фото №4 юбка центрального электрода свечи имеет характерный красноватый оттенок. Этот цвет можно сравнить с цветом красного кирпича. Покраснение вызвано работой двигателя на низкокачественном топливе, содержащем избыточное количество присадок, которые имеют в своем составе металл. Длительное использование такого топлива приведет к тому, что отложения металла образуют на поверхности изоляции токопроводящий налет, через который току будет легче пройти, чем между электродами свечи, и свеча перестанет работать.
На фото № 5 свеча имеет ярко выраженные следы масла, особенно в резьбовой части. Двигатель с такими свечами после длительной стоянки имеет обыкновение после запуска «троить» некоторое время, а по мере прогрева работа стабилизируется. Причина этого — неудовлетворительное состояние маслоотражательных колпачков. Налицо повышенный расход масла. В первые минуты работы двигателя, в момент прогрева, характерный бело-синий выхлоп.
Фото № 6 — свеча вывернута из неработающего цилиндра. Центральный электрод, его юбка покрыты плотным слоем масла, смешанного с каплями несгоревшего топлива и мелкими частицами от разрушений, произошедшими в этом цилиндре. Причина этого — разрушение одного из клапанов или поломка перегородок между поршневыми кольцами с попаданием металлических частиц между клапаном и его седлом. В данном случае двигатель «троит» уже не переставая, заметна значительная потеря мощности, расход топлива возрастает в полтора, два раза. Выход один — ремонт.
Фото № 7 — полное разрушение центрального электрода с его керамической юбкой. Причиной данного разрушения мог стать один из перечисленных ниже факторов: длительная работа двигателя с детонацией, применение топлива с низким октановым числом, очень раннее зажигание, и просто бракованая свеча. Симптомы работы двигателя такие же, как в предыдущем случае. Единственное, на что можно надеяться, так это на то, что частицы центрального электрода сумели проскочить в выхлопную систему, не застряв под выпускным клапаном, иначе тоже не избежать ремонта головки блока цилиндров.
Фото № 8 последнее в этом обзоре. Электрод свечи оброс зольными отложениями, цвет не играет решающей роли, он лишь свидетельствует о работе топливной системы. Причина этого нароста — сгорание масла вследствие выработки или залегания маслосъемных поршневых колец. У двигателя повышенный расход масла, при перегазовках из выхлопной трубы сильное синее дымление, запах выхлопа похож на мотоциклетный.
Если вы хотите, чтобы с работой вашего двигателя было меньше проблем, вспоминайте о свечах не только тогда, когда мотор отказывается работать. Производитель гарантирует безотказную работу свечи на исправном двигателе 30 тыс. километров пробега. Однако не лишним будет в среднем каждые 10 тыс. километров пробега проверять состояние свечей. Прежде всего это проверка и, при необходимости, регулировка зазора до требуемой величины, удаление нагара. Нагар удалять лучше металлической щеткой, от пескоструйной обработки разрушается керамика центрального электрода, и вы рискуете получить копию с фото № 7.
avtonov.info
Свечи зажигания, устройство | Twokarburators.ru
Свеча зажигания – устройство, предназначенное для воспламенения топливной смеси, поступающей в камеры сгорания двигателя, в конце такта сжатия.
Принцип действия
Электрический ток высокого напряжения (до 40.000 В) подаётся по высоковольтным проводам от катушки зажигания, через распределитель зажигания, к свече зажигания. Между центральным электродом свечи (плюс) и её боковым электродом (минус) возникает искровой разряд. От этой искры воспламеняется топливная смесь, находящаяся в камере сгорания двигателя в конце такта сжатия.
Виды свечей зажигания
Свечи зажигания бывают искровые, дуговые, накаливания. Нас будут интересовать искровые, применяющиеся в бензиновых двигателях внутреннего сгорания.
Расшифровка маркировки свечей зажигания отечественного производства
В качестве примера возьмём широко распространённую свечу А17ДВРМ.
А – резьба М 14 1,25
17 – калильное число
Д – длина резьбовой части 19 мм (с плоской посадочной поверхностью)
В – выступание теплового конуса изолятора свечи за торец резьбовой части корпуса
Р – встроенный помехоподавительный резистор
М – биметаллический центральный электрод
Также могут быть указаны – дата изготовления, производитель, страна изготовления.
Подробнее: «Расшифровка маркировки свечей зажигания отечественного производства».
Маркировка свечей зажигания импортного производства не имеет единой системы расшифровки. Что она означает для тех или иных свечей можно посмотреть на сайтах их производителей.
Устройство свечи зажигания
Контактный наконечник. Служит для крепления высоковольтного провода на свече.
Изолятор. Выполнен из высокопрочной алюминиево-оксидной керамики, выдерживающей температуру до 10000 и электрический ток напряжением до 60.000 В. Необходим для электрической изоляции внутренних деталей свечи (центрального электрода и т. д.) от ее корпуса. То есть разделения «плюса» и «минуса». Имеет несколько кольцевых канавок в верхней части и покрытие из специальной глазури, служащих для предотвращения утечки тока. Часть изолятора со стороны камеры сгорания, выполненная в виде конуса называется тепловым конусом и может как выступать за пределы резьбовой части корпуса (горячая свеча), так и быть утопленным в него (холодная свеча).
Корпус свечи. Изготовлен из стали. Служит для вворачивания свечи в головку блока двигателя и отведения тепла от изолятора и электрода. Помимо этого он является проводником «массы» автомобиля к боковому электроду свечи.
Центральный электрод. Наконечник центрального электрода изготавливают из жаростойкого железо-никелевого сплава с сердечником из меди и других редкоземельных металлов (т. н. биметаллический электрод). Он проводит электрический ток для создания искры и является наиболее горячей частью свечи.
Боковой электрод. Изготавливается из жаропрочной стали с примесью марганца и никеля. На некоторых свечах может быть несколько боковых электродов для улучшения искрообразования. Так же существуют биметаллические боковые электроды (например, железо с медью) имеющие лучшую теплопроводность и увеличенный ресурс. Боковой электрод предназначен для обеспечения образования искры на свече зажигания между ним и центральным электродом. Выполняет роль «массы» (минуса).
Помехоподавительный резистор. Изготовлен из керамики. Служит для подавления радиопомех. Соединение резистора с центральным электродом герметизировано специальным герметиком. Имеется не на всех свечах зажигания. Например А17ДВ его нет, А17ДВР есть.
Уплотнительное кольцо. Выполнено из металла. Служит для уплотнения соединения свечи с посадочным гнездом в головке блока. Присутствует на свечах с плоской контактной поверхностью. На свечах с конусной контактной поверхностью его нет. На модели показана свеча с плоской посадочной поверхностью и уплотнительным кольцом.
Зазор между электродами свечи зажигания
Двигатель легкового автомобиля эффективно работает только при определенном зазоре между электродами свечей зажигания. Зазор в свечах зажигания должен соответствовать требованиям заводской инструкции по эксплуатации автомобиля. При меньшем зазоре искра между электродами получается короткой и слабой, сгорание топливной смеси ухудшается. При большем зазоре увеличивается напряжение, необходимое для пробивания воздушного промежутка между электродами свечи, и искры вообще может не быть или она будет, но очень слабая.
Измеряется зазор при помощи круглого щупа необходимого диаметра. Не рекомендуется применение плоского щупа, так как измерение зазора будет неточным. Объясняется это тем, что при работе свечи происходит перенос металла с одного электрода на другой. На одном электроде, со временем, образуется ямка, на другом бугорок. Поэтому для измерения зазоров подходят только круглые щупы.
Зазор между электродами свечи зажигания регулируют только подгибанием бокового электрода.
С наступлением зимы, для снижения пробивного напряжения нормальный зазор можно уменьшить на 0,1 – 0,2 мм. При прокрутке двигателя стартером в мороз, двигатель быстрее будет схватывать.
Калильное число
Тепловая характеристика свечи зажигания (способность противостоять нагреву) называется калильным числом. Для каждого типа двигателя требуется свеча зажигания с определенным калильным числом. Свечи делятся на холодные (с высоким калильным числом) и горячие (с низким калильным числом).
Калильное число определяется материалом изолятора и длиной его нижней части (у горячих свечей он более длинный). Отечественные свечи имеют показатели калильного числа от 11 до 23, зарубежные индивидуально у каждого производителя.
При неправильно подобранных свечах зажигания возможно калильное зажигание, когда топливная смесь в цилиндрах поджигается преждевременно не электрической искрой, возникающей между ее электродами, а от раскаленного корпуса свечи. Двигатель в этом случае звенит под нагрузкой (детонация, «пальцы стучат») как при неверно выставленном угле опережения зажигания, а также продолжает некоторое время работать при выключении зажигания. Необходимо заменить свечи на более холодные.
И, наоборот, наличие постоянно возникающих черных отложений (нагар) на электродах свечей, при заведомо исправном двигателе, говорит о том, что свечи зажигания холодные и их следует заменить на более горячие.
Правильно подобранные свечи должны иметь светло-коричневый цвет в нижней части, так как температурный режим такой свечи 600-8000. В этом случае свеча самоочищается, масло, попавшее на нее, выгорает, нагар не образуется. Если температура ниже 6000 (например, при постоянном движении в городе), то свеча очень быстро покрывается нагаром, если выше 8000 (при движении на мощностных режимах) возникает калильное зажигание. Поэтому стоит подбирать свечи для своего двигателя согласно рекомендациям его завода-производителя.[driwenetwork]
Проверка свечей зажигания
Выкрутите свечи и осмотрите их центральные электроды. Если они черные — топливная смесь переобогащается, если они светлые (светло-серые) — топливная смесь обеднена.
Дефектные свечи меняем. Подробнее об этом на странице «Неисправности свечей зажигания» .Применяемость свечей зажигания для разных двигателей можно посмотреть на странице «Применяемость свечей зажигания для двигателей автомобилей ВАЗ»
Еще пять статей по электрике автомобилей ВАЗ
— Применяемость свечей зажигания на автомобилях ВАЗ
— Неисправности свечей зажигания
— Неисправности бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Порядок присоединения высоковольтных проводов к крышке трамблера на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Проверка высоковольтных проводов на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099
twokarburators.ru
описание, характеристики, разновидности, выбор,цены автозапчасти
Свечи зажигания: описание, характеристики, разновидности, выбор,цены
Свечи зажигания, безусловно, работают в самых экстремальных условиях, которые только можно найти в автомобиле. Они поочередно то находятся "в эпицентре взрыва" раскаленных газов с температурами до нескольких тысяч градусов, то принимают на себя порцию рабочей смеси, которая только что образовалась из атмосферного воздуха (при температуре окружающей среды) и паров бензина. Все это повторяется десятки раз каждую секунду в течение многих часов.
Свеча зажигания — устройство для воспламенения топливо-воздушной смеси в самых разнообразных тепловых двигателях. Бывают искровые, дуговые, накаливания, каталитические.
В бензиновых двигателях внутреннего сгорания используются искровые свечи. Поджог горючей смеси производится электрическим разрядом напряжением в несколько тысяч или десятков тысяч вольт, возникающим между электродами свечи. Свеча срабатывает на каждом цикле, в определённый момент работы двигателя.
В ракетных двигателях свеча зажигает топливную смесь электрическим разрядом только в момент запуска. Чаще всего, в процессе работы свеча разрушается и к повторному использованию непригодна.
В турбореактивных двигателях свеча воспламеняет смесь в момент запуска мощным дуговым разрядом. После этого горение факела поддерживается самостоятельно.
Калильные и одновременно каталитические свечи используются в модельных двигателях внутреннего сгорания. Топливная смесь двигателей специально содержит компоненты, которые легко воспламеняются в начале работы от раскалённой проволочки свечи. В дальнейшем накал нити поддерживается каталитическим окислением паров спирта, входящего в смесь.
Описание, основные характеристики свечей зажигания.
Свеча зажигания — устройство для поджига топливо-воздушной смеси в бензиновых 
двигателях внутреннего сгорания. Поджиг производится электрическим разрядом напряжением в несколько тысяч или десятков тысяч вольт, возникающим между электродами свечи.
Свеча зажигания является решающим фактором в определении оптимальной работы и надежного функционирования бензинового двигателя. Задачей свечи зажигания является подача высокого напряжения, генерированного в катушке зажигания, к камере сгорания, и воспламенение топливно-воздушной смеси. Между тем, свеча зажигания является предметом чрезвычайных и часто изменяющихся режимов работы, таких как "прекращение и начало" дорожного движения в городе или вождение по автострадам на полном газу.
Требования к современным свечам зажигания:
надежная работа при высоких напряжениях (до 40,000 вольт),
хорошие изоляционные свойства (при температуре в 1000 °С),
сопротивляемость химическим процессам в камере сгорания и агрессивным отложениям,
сопротивляемость тепловому удару,
изолятор и электроды должны обладать хорошей теплопроводностью.
Мало кто из автолюбителей придает особое значение выбору свечей зажигания. Однако свечи являются важнейшим элементом системы зажигания, ведь от устойчивости и своевременности искрообразования зависит стабильность работы всего двигателя. К основным характеристикам свечи можно отнести: калильное число, способность к самоочищению, величину искрового промежутка, число боковых электродов, срок службы, тепловую характеристику свечи и рабочую температуру свечи. Теперь обо всем этом подробно.
Основные характеристики
Калильное число
Первое, на что следует обращать внимание при выборе, — это калильное число. Данный параметр является условным и показывает, при каком давлении в цилиндре двигателя возникает калильное зажигание – воспламенение смеси не от искры, а от контакта с нагретыми участками свечи. Калильное число выбранной свечи должно строго соответствовать рекомендованному для вашего двигателя. Допускается непродолжительное использование свечей с несколько большим значением калильного числа, но категорически запрещается использовать свечи с меньшим значением, так как это может привести к самым печальным последствиям, вплоть до пробоя прокладки головки блока цилиндров, прогорания поршней, клапанов и т. д.
Способность к самоочищению
Тоже является условной характеристикой, не поддающейся количественной оценке. В процессе работы двигателя часть продуктов сгорания топливовоздушной смеси осаждается на поверхности камеры сгорания, поршнях и на тепловом конусе свечи.
Практически все производители говорят о том, что их свечи обладают высокой способностью к самоочищению, однако проверить правдивость подобных заявлений можно только на практике. В идеале свеча, прогревшаяся до рабочей температуры, вообще не должна покрываться нагаром, однако в реальных условиях добиться этого невозможно.
Теперь настала пора поговорить о том, чем вреден образовавшийся нагар.
Искровой промежуток
Это расстояние между центральным и боковым электродами. Для каждого типа свечей завод-изготовитель устанавливает определенный зазор, и дальнейшая его регулировка не предусмотрена. Если же вы каким-то образом изменили его величину, то «бюджетный» вариант решения проблемы – восстановление первоначального зазора, разумный — замена свечи.
Число боковых электродов
Классическая конструкция свечи предполагает один центральный электрод и один боковой. Однако некоторое время назад производители начали изготавливать двух-, трех- и даже четырехэлектродные модели. Бытует ошибочное мнение, что в процессе их работы образуются две, три и четыре искры соответственно. Это неверно. Просто искрообразование становится устойчивее, обуславливая более стабильную работу двигателя в режиме малых оборотов, улучшается процесс поджига смеси и, наконец, увеличивается срок службы самого изделия.
Недавно в продаже появились свечи вообще без боковых электродов, роль которых выполняют дополнительные, расположенные на изоляторе. Вот при такой конструкции как раз и возникает несколько разрядов, причем не все сразу, а по очереди, образуя тем самым «гуляющую» искру. Подобные конструкции являются весьма перспективными, так как объективно обеспечивают более надежное воспламенение смеси. Однако вследствие усложнения технологии производства они имеют и более высокую цену.
Рабочая температура свечи
Это температура рабочей части свечи при данном режиме двигателя. На всех режимах работы мотора она должна лежать в пределах от 500 до 900 градусов Цельсия. Как бы не различались тепловые потоки, бушующие в камере сгорания при пуске, работе на холостом ходу и режиме полной мощности, температура свечи не должна выходить из указанного поля допуска. Так как понижение температуры приведет к образованию нагара на изоляторе, способного шунтировать («закоротить») межэлектродный зазор и вызвать перебои в искрообразовании. А при повышении возникнет калильное зажигание.
Этот неуправляемый процесс способен полностью нарушить строго согласованный рабочий цикл двигателя и резко снизить его мощность. Помимо этого повышение средней температуры электродов сокращает срок службы самой свечи.
Тепловая характеристика свечи
Это зависимость температуры теплового конуса изолятора и центрального электрода (рабочей температуры свечи) от режима работы двигателя. Для увеличения рабочей температуры теплового конуса увеличивают его длину, однако выше 900 градусов разогревать конус нельзя, так как при этом возникает калильное зажигание.
Исходя из тепловой характеристики все свечи можно условно поделить на «горячие» и «холодные».
«Горячие» свечи предназначены для применения на двигателях, где необходимо достижение температуры самоочищения от нагара при относительно небольших тепловых нагрузках. Свечи, «горячее» положенных для данного двигателя, будут вызывать калильное зажигание.
«Холодные» свечи используются когда предусмотрен нагрев меньше температуры калильного зажигания при максимальной мощности двигателя. Свечи «холодные» для данного двигателя не будут достигать температуры самоочищения от нагара и перестанут работать через короткий промежуток времени.
Технологии «двойного металла»
Казалось бы, что еще нового можно привнести в конструкцию свечи? Оказывается – очень многое. На самом деле свеча имеет гораздо более сложное «внутреннее строение», чем принято считать.
В настоящее время многими производителями освоено производство свечей с составными, биметаллическими центральными электродами. По внешнему виду они ничем не отличаются от обычных – центральный электрод вроде бы также выполнен из хромоникелевого сплава. Но внутри — медь, теплопроводность которой заметно выше. Это позволяет улучшить процесс самоочистки от нагара и повысить защиту от перегрева. Диапазон рабочих температур у них значительно расширен, поэтому они получили название «термоэластик».
«Термоэластичные» свечи способны достигать нижнего температурного предела тепловой характеристики при наименьшей эффективной мощности, развиваемой двигателем.
Кроме того, применение биметаллических электродов снижает термонагруженность свечи, благодаря чему значительно увеличивается срок службы. Кстати, биметаллическим может быть не только центральный, но и боковой электрод, что еще больше расширяет температурный диапазон работы свечи.
А еще?
Появление особо форсированных моторов с турбонаддувом заставило искать материалы с более высокой эрозионной стойкостью, чем хромоникелевые сплавы. В результате появились свечи с центральным электродом из платиновых или иридиевых сплавов. По температурным характеристикам такие модели не имеют преимуществ перед обычными, вот только служить они будут как минимум в 2 раза дольше биметаллических, а цена их в 2—3 раза выше.
Чего ждать от нагара?
По образующемуся нагару происходит утечка энергии на корпус, значительно ослабляющая мощность электрической дуги между центральным и боковым электродами свечи (т.е. искру). Может случиться, что нагар полностью заполнит пространство между электродами, образуя электропроводный мостик, что полностью выведет свечу из строя. В большинстве случаев количество отложений, достаточное для потери свечей работоспособности, возникает при неисправности системы питания и неверно выставленном угле опережения зажигания. Если вы обнаружили, что свечи серьезно «закоптились», не пытайтесь отмачивать их в бензине или ацетоне с тем, чтобы затем очистить щеткой. Дело в том, что на поверхности электродов большинства современных свечей производится напыление благородных металлов. Таким
образом, проводя вышеуказанные процедуры, вы буквально обдерете свечу, как липку, что только ухудшит ее характеристики. Кроме того, вы рискуете изменить величину искрового промежутка, чем окончательно нарушите ее работу.
Если уж по каким-то причинам нет возможности приобрести новый комплект свечей (что является самым разумным решением), то просто на время немного прикрутите винт токсичности (совет подходит только для карбюраторных двигателей) в сторону обеднения смеси. После пробега 50—100 километров нагар самоликвидируется, если только причина его возникновения не кроется в нарушении нормальной работы какой-либо из систем двигателя.
О цвете и запахе
Срок службы правильно подобранной свечи во многом зависит не только от ее конструкции, но и от исправности систем питания, зажигания, а также деталей самого двигателя.
Ну а сами свечи зажигания вполне можно отнести к уникальным деталям, по внешнему виду которых можно судить о неисправностях тех или иных систем силового агрегата. Итак, переходим непосредственно к цветам отложений.
Светло-серый или светло-коричневый может быть вызван наличием небольшого количества отложений продуктов сгорания, заметных также на боковых поверхностях электродов. Эрозия практически отсутствует. Значит, двигатель и все его системы работают нормально, и в топливном баке у вас залит качественный бензин.
Черный свидетельствует о том, что на каких-то режимах двигателя система питания переобогащает топливовоздушную смесь. Она не сгорает полностью и образует большое количество копоти.
При загрязнении топливом изолятор и электроды свечи покрыты влажными отложениями черного цвета, а свеча пахнет бензином. Кроме того, причиной подобного явления может стать нестабильная работа системы зажигания, приводящая к сбоям искрообразования, а также использование чрезмерно «холодной» свечи.
Если электроды и изолятор свечи покрыты шлаком, имеющим маслянистый блеск, то можно сделать вывод о загрязнении свечи маслом. При длительной эксплуатации такой свечи, и не устраняя причину, можно получить полностью закоксованые продуктами сгорания масла изолятор и электрод. К этому приводит попадание масла в камеру сгорания, которое может быть вызвано износом маслосъемных колпачков, направляющих втулок клапанов, маслосъемных поршневых колец.
Иные, не так часто встречающиеся, но все же возможные причины — подтекание тормозной жидкости через поврежденную диафрагму вакуумного усилителя и просачивание во впускной коллектор трансмиссионной жидкости через мембрану вакуум-корректора (для машин с автоматической КПП). Чтобы уточнить причину, необходимы дополнительные диагностические методы. Возможна такая картина и на первых километрах пробега при обкатке нового двигателя или после ремонта, когда кольца еще не приработались.
Если в бак вашего автомобиля регулярно попадает этилированный бензин, то неизбежно отложение свинца на поверхности изолятора и электродов. Их поверхность покрывается пористыми отложениями, обладающими резким запахом сероводорода. Цвет этих отложений зависит от видов применяемых в бензине присадок и может изменяться от грязно-белого до темно-коричневого. Как показывает практика, срок службы свечей при использовании этилированного бензина сокращается как минимум вдвое.
Износ и остекленение
В ряде случаев происходит износ свечи. Изолятор имеет нормальный цвет, а кромки бокового и центрального электродов скруглены в результате эрозионного износа. Электродный зазор недопустимо увеличен. Такая свеча гарантирует проблемы при запуске двигателя, особенно в холодное время года, и увеличение расходов на топливо. Причина одна — несвоевременная проверка и замена свечей. Выгоревшие или сильно корродированные электроды, выгоревший «изъязвленный» изолятор — симптомы перегрева свечи. Причина — слишком низкое калильное число, неправильная установка зажигания, низкооктановый бензин. Менее вероятны, но возможны и другие причины — слишком бедная смесь, зависание клапана, плохое охлаждение и перегрев двигателя. Результат в любом случае один — калильное зажигание и сильная детонация. Если вы эксплуатируете автомобиль преимущественно в тяжелых условиях, поставьте более «холодные» свечи.
Если вы часто допускаете перегазовки и «кик-дауны», то у вас есть все шансы узнать, что такое остекленение свечи. Поверхность изолятора приобретает желтоватый цвет с глянцевым блеском. Образование глазури происходит из-за быстрого повышения температуры в камере сгорания в момент резкого нажатия на педаль газа. При разогреве находящиеся на поверхности изолятора отложения плавятся, образуя электропроводное стекловидное покрытие. В результате возникают сбои искрообразования, особенно на высоких оборотах двигателя. В большинстве случаев восстановлению такие свечи не подлежат.
Причины калильного зажигания и детонации
При перегреве электродов и изолятора возникает калильное зажигание. Следствием перегрева является оплавление электродов. Как правило, причиной перегрева служит неверный выбор типа свечи (более горячей, чем требуется). Если же свеча выбрана правильно, то следует искать неисправность в системе питания. Возможно, смесь переобеднена по причине нарушения регулировок карбюратора или неисправности одного из датчиков (на двигателях с впрыском топлива), как правило — ДМРВ. Также необходимо убедиться в отсутствии подсоса постороннего воздуха во впускной коллектор и проверить регулировку клапанов, так как неверно установленный угол опережения зажигания тоже может служить причиной перегрева свечей.
При использовании низкооктанового бензина, а также при нарушении регулировки зазора между электродами и слишком раннего зажигания может возникать детонация. Как следствие трескается или даже выкрашивается тепловой конус свечи. Гораздо большую опасность детонация имеет для поршневой группы и может послужить причиной прогорания поршней. Определить наличие детонации можно по повышенной вибрации двигателя и регулярному «постреливанию» из выхлопной трубы на холостом ходу (не путать с «вытраиванием» двигателя).
Чуть-чуть о ресурсе
Современные свечи зажигания при эксплуатации на полностью исправных и отрегулированных двигателях должны в соответствии с ОСТ 37. 003 081 бесперебойно работать в течение 30 тыс. км пробега для классической и 20 тыс. км для электронной системы зажигания. По мнению специалистов, фактический ресурс примерно вдвое выше, но труднодостижим из-за необходимости идеальных условий эксплуатации свечей, которые возможны не всегда. Однако с учетом прогресса в области новых технологий ресурс современных свечей, при условии исправности всех систем двигателя, составляет в среднем 50 тыс. км.
Безусловно, выбирая свечи, необходимо руководствоваться не только требуемыми характеристиками, но и здравым смыслом. Ведь если вы являетесь владельцем ВАЗовской «классики», двигатель которой является архаизмом во всех отношениях, то ставить свечи по $10—20 за штуку по меньшей мере неразумно. И наоборот, трудно представить себе владельца Lexus, покупающего дешевые свечи с ресурсом не более 20 тыс. км.
Разновидности свечей зажигания. Какие свечи лучше использовать?
Разновидности свечей зажигания.
Свечи зажигания можно классифицировать по следующим характеристикам.
По конструкции свечи зажигания делятся на:
Двухэлектродные - классическая свеча: один центральный электрод и один боковой.
Многоэлектродные – один центральный электрод и несколько боковых (два, три или четыре).
Многоэлектродность применяется для увеличения срока службы и надёжности свечей зажигания. В стандартной двухэлектродной 
свече искра проскакивает между двумя электродами. Это приводит к их постепенному выгоранию. Если же, например, боковой электрод отваливается, то такая свеча уже не будет работать. В многоэлектродной свече искра проскакивает между центральным и одним из боковых электродов. Такое строение свечи увеличивает срок службы свечи благодаря повышению ее надежности. Естественно, срок службы увеличивается не во столько же раз, во сколько в многоэлектродной свече больше боковых электродов, ведь центральный электрод один и он тоже выгорает.
По материалу электродов:
классические;
иридиевые;
платиновые.
В классических свечах для изготовления электродов чаще всего применяется медь. В последнее время появляются свечи, в которых на электроды наносится покрытие из редких металлов (например, иридий). Это позволяет увеличить устойчивость электродов свечей, но принципиально не влияет на остальные их характеристики.
В платиновых свечах, как ясно из названия, в качестве материала для электродов используется платина. Причем из платины может быть изготовлен как только центральный электрод, так и боковые. Последние применяются в турбомоторах, оснащенных механическими или турбо нагнетателями.
Платиновые свечи были придуманы вовсе не ради роскоши, а для продления срока службы. К примеру, если изготовить центральный электрод на многоэлектродной свече из платины (металл, обладающий высокой устойчивостью к коррозии и высоким температурам), то у нас будет несколько боковых электродов и почти не выгорающий центральный. Потому платиновые свечи и служат гораздо дольше, чем обычные.
Автомобильные концерны устанавливают для платиновых свечей больший срок службы, как для свечей повышенной мощности (примерно сто тысяч километров без замены).
Следует заметить, что, как это ни неприятно, на срок службы свечей зажигания очень сильно оказывает влияние качество топлива. Ведь бензин с высоким октановым числом получают не только прямой перегонкой нефти, но и с помощью добавления различных присадок в бензин с более низким октановым числом. Такие присадки могут значительно снизить срок службы свечей. К примеру, на изоляторе центрального электрода может образоваться токопроводящий налет из соединений железа. Заметим, что вышеупомянутый способ изготовления бензина не является незаконным и соответствует всем ГОСТам.
Какие свечи лучше использовать?
Лучше всего использовать оригинальные свечи или лицензированные дубликаты именитых фирм. Их качество и надежность гарантированы, а цена не намного превышает неоригинальные аналоги, продающиеся в хороших магазинах автозапчастей. Покупать свечи зажигания стоит именно в таких магазинах, ведь вероятность купить подделку в этом случае равна нулю. Зато на рынке можно запросто купить «высококачественные» свечи зажигания известной фирмы по удивительно низкой цене. Только произведены они будут на самом деле не в Германии или Японии, а в Турции или Китае.
Нормальное состояние свечей зажигания?
Признаки: Надежный пуск холодного двигателя, достижение номинальных мощности и частоты вращения, минимальный расход топлива, оптимальные условия работы каталитического нейтрализатора.
Безусловное правило: длина резьбовой части корпуса свечи должна соответствовать марке автомобиля. Если в минуту безысходности ввернуть короткую свечу вместо длинной, то искра худо-бедно будет и топливо она подожжет. Но как ни близок путь до гаража, свободные нитки резьбы в гнезде загрязнятся нагаром, а удалить его можно только метчиком. Попытка вогнать штатную свечу силой чревата повреждением дорогостоящей алюминиевой головки блока. Достать метчик невероятно трудно: резьба Ml4X1,25 — нестандартная, чисто свечная. Умельцы делают некое подобие метчика из корпуса старой свечи, но это хлопоты, и немалые. В противоположной ситуации, то есть при использовании длинной свечи вместо короткой, дело обстоит еще хуже: нагар садится на резьбу свечи и получается западня, из которой нет иного выхода, кроме разборки двигателя. Не говоря о том, что высунувшаяся в камеру сгорания свеча перегревается даже при самой осторожной езде.
Что еще немаловажно знать о свечах зажигания?
Появление особо форсированных моторов с турбонаддувом заставило искать материалы с более высокой эрозионной стойкостью, чем хромоникелевые сплавы. Появились свечи с центральным электродом из тонкой платиновой проволоки. По температурным характеристикам свечи с платиной не имеют преимуществ перед обычными с биметаллическим центральным электродом. В двигателе со средним уровнем форсировки платиновая свеча служит примерно в 2 раза дольше обычной, но и цена ее в 2-3 раза выше. Существуют также свечи с серебряными электродами, предназначенные для гоночных двигателей.
reglinez.org
Свеча зажигания. История, типы, виды свечей зажигания
Свеча зажигания — устройство для воспламенения топливо-воздушной смеси в самых разнообразных тепловых двигателях. Бывают искровые, дуговые, накаливания, каталитические, полупроводниковые поверхностного разряда, плазменные воспламенители и др.
В бензиновых двигателях внутреннего сгорания используются искровые свечи. Воспламенение топливо-воздушной смеси производится электрическим разрядом напряжением в несколько тысяч или десятков тысяч вольт, возникающим между электродами свечи. Свеча срабатывает на каждом цикле, в определённый момент работы двигателя.
В ракетных двигателях свеча зажигает топливную смесь электрическим разрядом только в момент запуска. Чаще всего, в процессе работы свеча разрушается и к повторному использованию непригодна.
В газотурбинных двигателях свеча воспламеняет струю топлива, выходящего из топливной форсунки в момент запуска, серией мощных дуговых разрядов. После этого горение факела топлива поддерживается самостоятельно. Используются, как правило, свечи поверхностного разряда, питающиеся высокочастотным током высокого напряжения от агрегата зажигания. Свечей чаще всего две (для надёжности), каждая установлена в воспламенителе со специальной пусковой форсункой, работающей только при запуске, что защищает свечу от обгорания при работе двигателя.
Калильные и одновременно каталитические свечи используются в модельных двигателях внутреннего сгорания. Топливная смесь двигателей специально содержит компоненты, которые легко воспламеняются в начале работы от раскалённой проволочки свечи. В дальнейшем накал нити поддерживается каталитическим окислением паров спирта, входящего в смесь.
Немного из истории свечей зажигания
Свеча зажигания появилась в те далекие времена, когда наука об электрическом токе только начинала зарождаться. Считается, что отцом первого прототипа свечи был Алессандро Вольта. В 1800 году, Вольта впервые поместил пластины из цинка и меди в кислоту, чтобы получить непрерывный электрический ток, создав первый в мире химический источник тока. Спустя годы, бельгийский инженер Жан-Этьен Ленуар начал разработку своего первого двигателя внутреннего сгорания, работающего на светильном газе. Для получения искры, Ленуар разработал электрическую систему, основанную на свече зажигания, которая очень похожа на современную своей формой и принципом работы.
Первая свеча зажигания в ее современном виде была разработана немецким инженером и ученым Робертом Бошем в 1902 году. Впервые свеча зажигания была использована с магнето высокого напряжения (магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую), также разработанным в мастерской компании BOSCH. Свечи зажигания BOSCH стали использоваться в двигателях внутреннего сгорания Карла Бенца, заменив используемые в то время калильные трубки с открытым пламенем. С тех пор и по настоящее время практически все свечи зажигания используют тот же принцип работы и строение как и в 1902 году, эволюция данного узла шла преимущественно по пути усовершенствования используемых материалов (для изолятора, проводников и т.п.) и технологии изготовления (удешевления).
Устройство свечи зажигания
Устройство свечи зажигания 1 — контактный вывод2 — рёбра изолятора3 — изолятор4 — металлическая оправа 5 — центральный электрод 6 — боковой электрод7 — уплотнитель
— Контактный вывод Расположен в верхней части свечи. Он предназначен для подключения свечи к высоковольтным проводам системы зажигания или непосредственно к индивидуальной высоковольтной катушке зажигания.
— Рёбра изолятора Рёбра изолятора предотвращают электрический пробой по его поверхности, образуя лабиринт.
— Изолятор Изолятор, как правило, делается из алюминиево-оксидной керамики, которая должна выдерживать температуры от 450 до 1 000 °C и напряжение до 60 000 В. Точный состав изолятора и его длина частично определяют тепловую маркировку свечи. Конструкция изолятора относительно проста - это цилиндр с осевым отверстием для установки центрального электрода.
— Уплотнители Служат для предотвращения проникновения горячих газов из камеры сгорания.
— Цоколь (корпус) Служит для заворачивания свечи и удержания её в резьбе головки блока цилиндров, для отвода тепла от изолятора и электродов, а также служит проводником электричества от «массы» автомобиля к боковому электроду.
— Боковой электрод Как правило, изготавливается из легированной никелем и марганцем стали. Приваривается контактной сваркой к корпусу. Боковой электрод, зачастую, очень сильно нагревается во время работы, что может привести к калильному зажиганию. Некоторые конструкции свечей используют несколько боковых электродов. Для увеличения долговечности электроды дорогих свечей снабжают напайками из платины и других благородных металлов.
— Центральный электрод Центральный электрод как правило соединяется с контактным выводом свечи через стеклогерметик с резистором, это позволяет уменьшить радиопомехи от системы зажигания. Обычно центральный электрод — наиболее горячая деталь свечи.
— Зазор Зазор — минимальное расстояние между центральным и боковым электродом. Величина зазора — это компромисс между «мощностью» искры, то есть размерами плазмы, возникающей при пробое воздушного зазора и между возможностью пробить этот зазор в условиях сжатой воздушно-бензиновой смеси. Про зазор мы расскажем Вам в следующей статье.
Классификация свечей зажигания: основные виды
Свечи зажигания принято классифицировать по следующим признакам:
- По калильному числу различают: «холодные», «средние», «оптимальные», «горячие» и «унифицированные» свечи. 2. По типоразмеру: диаметр резьбы (от М8 до М18), шаг резьбы (1 мм, 1,25 мм и 1,5 мм), длина резьбы (короткая — 12 мм, длинная — 19 мм, удлинённая — 25 мм). 3. По размеру шестигранной головки под ключ (от 14 до 24 мм). 4. По способу уплотнения: с плоской шайбой из мягкого металла (с кольцом) или с коническим сопряжением (без кольца). 5. По количеству боковых электродов: одноэлектродные (традиционный вариант), многоэлектродные (несколько боковых электродов). 6. По виду боковых электродов: специальные, факельные и плазменно-форкамерные.
Теперь Вы имеете небольшое представление о свечах зажигания :)
Источник: https://vk.com/@partseasy-svecha-zazhiganiya
partseasy.ru
