Устройство свечи зажигания
Свеча зажигания – это элемент системы зажигания, в котором образуется искровой электрический разряд, необходимый для воспламенения рабочей смеси, поступающей в цилиндры двигателя.
Конструктивно свеча зажигания представляет собой небольшой цилиндрический корпус из стали, в котором крепится центральный электрод, расположенный в изоляторе. Корпус имеет резьбу, посредством которой вся конструкция ввинчивается в головку цилиндра двигателя, оборудованную специальным отверстием. Верхняя часть корпуса имеет грани для гаечного ключа.
Устройство свечи зажигания
Вывод центрального электрода находится в верхней части корпуса и имеет специальное приспособление (наконечник) для подсоединения высоковольтного провода. Второй электрод располагается на боковой части корпуса.
Для нормального функционирования свечи зажигания необходимо поддержание температурного режима в нижней части изолятора в диапазоне от 400°С до 900°С.
Соблюдение данного условия обеспечивает удаление нагара с конуса, препятствующего образованию искры, и называется функцией самоочищения свечи.
Нагрев элементов свечи свыше 900°С может стать причиной воспламенения горючей смеси до момента образования искры. Такая ситуация носит название – калильное зажигание и считается недопустимой.
Процесс отвода тепла осуществляется за счет наличия в конструкции свечи различных элементов и горючей смеси в камере сгорания.
В связи с тем, что при общих требованиях к температурному диапазону условия работы свечей в зависимости от мощности двигателя могут существенно различаться, промышленность предусматривает производство свечей с различными показателями калильного числа (различной тепловой характеристикой).
Показатель калильного числа определяется в лабораторных условиях с использованием испытательной установки, имитирующей работу одноцилиндрового двигателя. Лабораторный режим предполагает создание ситуации калильного зажигания в условиях растущего нагрева конструкции свечи.
По результатам лабораторных испытаний устанавливается калильное число свечи, определенное рядом цифровых значений: 8, 11, 14, 17, 29, 23, 26.
Маркировка свечей зажигания необходима для их правильного выбора в зависимости от установки на предполагаемом двигателе. Маркировка включает следующие обозначения: материал, из которого произведен изолятор; длину резьбы в нижней части изолятора, диаметр резьбы, калильное число. Длине резьбы, обозначенной буквой Н – соответствует размер в 11 мм, обозначенной буквой Д – размер в 19 мм, отсутствие буквы говорит о длине размером в 12 мм. Аналогично этому маркируется диаметр резьбы: обозначенный буквой А – соответствует размеру 14 мм, а обозначенный буквой М – размеру 18 мм. Калильное число обозначается цифрой.
Существенная роль в работе свечи зажигания отведена зазору между электродами, расположенными в верхней и боковой части корпуса.
Оптимальными считаются заводские размеры зазора в пределах от 0,85 мм до 1,00 мм. Уменьшенный размер зазора может привести к излишнему образованию нагара на электродах и, как следствие, к сбоям в работе свечи. Увеличенный зазор приводит к повышению сопротивления электрической цепи, что препятствует образованию искрового разряда, что также приводит к сбоям в работе свечи.
Зазор можно регулировать подгибом бокового электрода, а полученный размер контролировать специальным щупом. Центральный электрод, расположенный в керамическом изоляторе, трогать не следует из-за его хрупкости.
Свечи зажигания следует подбирать с учетом пределов их тепловой характеристики в зависимости от установки на предполагаемый двигатель. От правильно выбранных типов свечей зажигания зависит эффективность работы двигателя и других важных систем в оборудовании автомобиля.
21. Свечи зажигания (назначение, устройство, принцип действия).
Свеча
зажигания искровая служит для зажигания
рабочей смеси в камере сгорания двигателя.
Свеча является важным элементом системы
зажигания: от совершенства конструкции
свечи, правильного её подбора к двигателю
в значительной мере зависит и надёжность
работы системы зажигания и двигателя.
Искровая свеча состоит из изолятора,
корпуса, центрального и бокового
электродов. Для герметизации свечи по
центральному электроду применен
токопроводящий стеклогерметик.
Герметичность между изолятором и
корпусом свечи осуществляется при
изготовлении прокладкой и термоосадкой
корпуса свечи по верхнему бортику
изолятора. Уплотнение между свечой и
отверстием в головке блока обеспечивается
прокладкой. Свеча при работе двигателя
подвержена высоким тепловым, электрическим,
механическим и химическим нагрузкам.
В процессе работы на части свечи,
расположенные в камере сгорания, попадает
масло, которое, сгорая, образует нагар,
шунтирующий искровой зазор в свече. Это
приводит к утечке тока по нагару. Нагар
на тепловом конусе изолятора исчезает
при нагреве его до 400-500 C
. Это температура самоочищения свечи.
Так как тепловой предел для всех свечей практически одинаков, а тепловые условия работы свечи на различных двигателях отличаются, то свечи изготавливают с различной тепловой характеристикой (калильным числом). Калильным числом свечи зажигания называют отвлечённую величину, пропорциональную среднему индикаторному давлению, при котором во время испытания свечи на моторной тарировочной установке в цилиндре двигателя начинает появляться калильное зажигание. Калильные числа могут иметь значения: 8, 11,14,17,20,23,26 (ГОСТ 2043-74). Изменением размера теплового конуса меняют тепловую характеристику свечи.
Проверка электрофакельного устройства включает целый комплекс мероприятий.
Исправность
контрольной лампы определяют визуально.
Техническое состояние факельных свечей
оценивают по силе потребляемого тока.
Большая сила тока или его отсутствие
свидетельствуют о неисправности свечи.
Исправность дополнительного резистора
с термореле проверяют по времени от
момента включения до замыкания контактов
и времени замкнутого состояния контактов
после отключения тока. Уменьшение
времени замкнутого состояния контактов
термореле после отключения тока приводит
к преждевременному прекращению подачи
топлива к факельным свечам.
Об исправном состоянии электрофакельного устройства свидетельствует наличие факела, наблюдаемого через отверстия во впускном трубопроводе при вращении коленчатого вала дизеля электростартером. Если факел при исправных факельных штифтовых свечах отсутствует, проверяют герметичность топливной системы электрофакельного устройства, пропускную способность факельной свечи и работу электромагнитного клапана.
Герметичность
топливной системы оценивают визуально.
Для проверки давления в топливной
системе и исправности электромагнитного
клалана топливопровод отсоединяют от
факельной свечи, прокачивают систему
топливоподкачивающим насосом и через
1 мин включают электромагнитный топливный
клапан.
Открытие клапана сопровождается
характерным щелчком, после чего из
отсоединенного от свечи топливопровода
должна появиться струя топлива. Расход
топлива и силу потребляемого факельной
свечой тока определяют на специальных
стендах.
При подготовке к эксплуатации в холодный период года топливную систему электрофакельного устройства освобождают от летнего топлива, промывают в бензине фильтр и жиклер факельной штифтовой свечи и саму свечу при наличии на сетке и защитном экране нагара и сажи. Для очистки фильтра чистый бензин или дизельное топливо пропускают через фильтр в направлении, противоположном перемещению рабочего потока. После очистки рекомендуется продуть фильтр сжатым воздухом.
Что делают свечи зажигания?
Поделиться:
Купить артикул
AMSOIL P.i.® Performance Improver Синтетическое моторное масло Signature Series AMSOIL Antifreeze & Coolant Свечи зажигания отвечают за воспламенение воздушно-топливной смеси внутри двигателя.
Они выполняют свою работу, создавая миниатюрную молнию или искру в камере сгорания, когда поршень достигает верхней точки такта сжатия. Таким образом, свечи зажигания являются важным компонентом бензиновых двигателей.
Как работают свечи зажигания
Свечи зажигания воспламеняют смесь воздуха и топлива, создавая взрыв, который преобразуется в механическую энергию.
Два металлических электрода на кончике свечи зажигания создают зазор, через который должен пройти электрический ток. И это не малый поступок. На самом деле, для этого требуется большое напряжение. Для зажигания свечей зажигания обычно требуется 12 000–25 000 вольт или более, а может достигать 45 000 вольт.
Свечи зажигания питаются от тока высокого напряжения, генерируемого катушкой зажигания или магнето. Когда электричество течет от катушки, между центральным электродом и заземляющим электродом на свече зажигания возникает разница потенциалов.
Сначала ничего не происходит. Это связано с тем, что расстояние между электродами и изолирующие свойства воздушно-топливной смеси создают большое сопротивление электрическому току.
Но по мере того, как напряжение продолжает расти, оно начинает изменять молекулярную структуру газов между электродами, вызывая их ионизацию. Ионизированный газ позволяет току течь через зазор, и свеча зажигания воспламеняется.
Интенсивное тепло, создаваемое искрой, создает небольшой огненный шар в промежутке. Это ядро сгорания быстро расширяется до тех пор, пока вся воздушно-топливная смесь в камере цилиндра не сгорает. В результате взрыва создается мощность, которую двигатель может использовать.
Тепловой диапазон Свечи зажигания работают должным образом в определенном температурном диапазоне. Температура на зажигающем конце свечи зажигания должна поддерживаться достаточно высокой, чтобы предотвратить загрязнение, но достаточно низкой, чтобы предотвратить преждевременное воспламенение воздушно-топливной смеси.
Точный диапазон рабочих температур для свечей зажигания варьируется в зависимости от области применения и конструкции свечи зажигания, но обычно они работают при температуре электрода от 930°F (500°C) до 1470°F (800°C).
Во избежание перегрева и преждевременного зажигания свечи зажигания отводят избыточное тепло через свечу в водяную рубашку головки блока цилиндров. Количество тепла, которое может рассеивать свеча зажигания, известно как ее тепловой диапазон или тепловые характеристики.
Холодные и горячие свечи зажигания
Холодные свечи зажигания имеют короткий путь теплопередачи для быстрой передачи тепла. Они также используют короткий изолятор для ограничения поглощения тепла.
Свечи зажигания с подогревом работают наоборот. Они имеют более длинный изолятор и более длинный путь теплового потока. Конструкция снижает скорость передачи тепла в водяную рубашку.
Зарегистрируйтесь как Привилегированный клиент, чтобы получить:
Сниженные цены до 25% на каждый заказ.
Бесплатная доставка при заказе от 100 долларов США (130 канадских долларов) или более.
Подарок на день рождения в виде купона на 5 долларов, который поможет отпраздновать этот день.
5 долларов назад за каждые потраченные 100 долларов.
Эксклюзивные предложения круглый год.
Бесплатное продление членства при оплате 500 долларов и более.
Узнать больше Устройство свечи зажиганияВот основные компоненты свечи зажигания.
Корпус изолятора
Корпус изолятора отлит из керамики на основе оксида алюминия. Корпус обладает исключительной диэлектрической прочностью, высокой теплопроводностью и отличной ударопрочностью.
Ребра
Ребра на внешней стороне корпуса изолятора обеспечивают надежную посадку резинового чехла свечи зажигания. Они помогают защитить от вторичного напряжения или искрового пробоя.
Шестигранник
Шестигранник является контактной точкой торцевого ключа.
Корпус
Стальной корпус разработан с учетом точных допусков с использованием специального процесса холодной экструзии.
Покрытие
Корпус покрыт покрытием для обеспечения долговечности и устойчивости к ржавчине и коррозии.
Прокладка
Большинство свечей зажигания для уплотнения блока цилиндров двигателя с помощью фальцевой стальной прокладки. Безпрокладочные свечи зажигания образуют уплотнение с коническим седлом и жесткими допусками.
Резьба
Резьба свечи зажигания надежно удерживает свечу зажигания в блоке цилиндров.
Заземляющий электрод
Существуют различные формы и конфигурации заземляющих электродов, но большинство из них изготовлены из стали, легированной никелем. Заземляющий электрод должен быть устойчив как к искровой эрозии, так и к химической коррозии при экстремальных температурах.
Центральный электрод
Центральные электроды должны быть изготовлены из специального сплава, устойчивого как к искровой эрозии, так и к химической коррозии.
Зазор электрода
Область между заземляющим электродом и центральным электродом называется зазором. Это промежуток, через который проскакивает искра при воспламенении.
Наконечник изолятора
Наконечник изолятора должен обеспечивать удаление нагара, масла и топливных отложений на низких скоростях. На более высоких оборотах двигателя передняя часть изолятора охлаждается, чтобы избежать преждевременного зажигания.
Синтетические смазочные материалы AMSOIL продлевают срок службы свечей зажигания, а двигатель работает чище и эффективнее за счет уменьшения образования нагара и шлама, которые могут привести к детонации двигателя, вызванной преждевременным зажиганием или детонацией двигателя.
Купить артикул
AMSOIL P.
i.® Performance Improver Синтетическое моторное масло Signature Series Антифриз и охлаждающая жидкость AMSOILБольше похоже на это
Детали свечи зажигания — жизненно важные компоненты
С тех пор, как в 1936 году была выпущена первая коммерческая свеча зажигания, компания NGK SPARK PLUG стала ведущим мировым специалистом в области зажигания и датчиков. Сегодня NGK SPARK PLUG производит множество высококачественных и технически совершенных продуктов, но именно свечи зажигания остаются выдающимся творением компании. Давайте поближе познакомимся с этим маленьким, но мощным катализатором зажигания, столь важным для бесперебойной работы автомобиля с бензиновым двигателем.
Что делают свечи зажигания
Свечи зажигания необходимы для любого бензинового двигателя внутреннего сгорания. Они работают путем воспламенения воздушно-топливной смеси в двигателе, что создает сгорание, которое толкает поршни вниз, в конечном итоге обеспечивая мощность автомобиля.
Как и те, что использовались в 1930-х годах, свечи зажигания до сих пор ввинчиваются и состоят в основном из резьбы, металлической втулки, электродов и керамического изолятора.
Автомобили, тем не менее, значительно изменились за десятилетия с точки зрения внешнего вида, мощности и безопасности. Однако инновации в области свечей зажигания не отстают, а это означает, что производимые сегодня свечи способны выдерживать гораздо более высокие напряжения, давления и температуры, а также способны рассеивать больше тепла.
- Клемма
- Керамический изолятор
- Резистор
- Центральный электрод
- Заземляющий (боковой) электрод
- Прокладка
- Металлический корпус
- Ребра или гофры
1.
Клемма 9001 2 Соединительная клемма обычно представляет собой соединение в форме «бочонка» по SAE, резьбу 4 мм или «чашеобразную конструкцию». К клемме подсоединен высоковольтный провод зажигания или стержневая катушка. Это соединение позволяет передавать высокое напряжение на запальный конец свечи зажигания.
2. Керамический изолятор
Большинство используемых сегодня свечей зажигания имеют цельный керамический изолятор, изготовленный из оксида алюминия, а в прошлом использовались другие типы керамических материалов, например фарфор. Это обеспечивает множество преимуществ, включая теплопроводность и превосходную изоляцию. Устойчивость к перегреву, тепловому и механическому удару — другие выдающиеся характеристики. Он также помогает предотвратить перегрев и обеспечивает исключительную устойчивость к механическим и тепловым ударам.
3. Резистор
Для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) и, следовательно, безотказной работы бортовой электроники внутри свечи зажигания в качестве устройства подавления помех используется керамический резистор.
Он изготовлен путем слияния соединений углерода и стекла, которые образуют твердый компонент внутри свечи зажигания. Это также предотвращает взаимодействие с электронными компонентами, которые не расположены на транспортном средстве, т.е. отечественное телевидение и радио.
В большинстве автомобилей для оптимальной работы требуется свеча зажигания с резистором, поскольку радиочастотные помехи (РЧП) могут привести к преждевременному выходу из строя других электрических компонентов автомобиля.
Использование свечей зажигания без резистора в автомобилях, где они требуются, может привести к неровной работе на холостом ходу, ненормальному сгоранию и пропускам зажигания. Поскольку свечи зажигания с резистором вызывают снижение энергии искры, свечи без резистора обеспечивают более сильную искру, поэтому эти типы чаще всего используются в гонках.
4. Центральный электрод
Центральный электрод может быть изготовлен из никеля, меди, хрома и драгоценных металлов, таких как иридий и платина.
Подключается к клемме внутренним медным проводом, по которому высокое электрическое напряжение проходит через свечу зажигания к наконечнику центрального электрода, откуда оно затем через небольшой зазор переходит к заземляющему (боковому) электроду, создавая искру.
Центральные электроды могут различаться по размеру и форме. Например, стандартные свечи обычно имеют центральный электрод диаметром 2,6 мм. Однако свечи NGK SPARK PLUG из драгоценных металлов, такие как «Laser Iridium» и «Iridium IX», имеют центральный электрод диаметром 0,6 мм, изготовленный из иридия.
При использовании электрода меньшего размера требуется меньшее напряжение для скачка межэлектродного зазора, что приводит к меньшему количеству пропусков зажигания и улучшает воспламеняемость. Специальная конструкция запальной части NGK SPARK PLUG с V-образной канавкой в центральном электроде, кроме того, имеет V-образную канавку, прорезанную в центральном электроде, который расположен параллельно заземляющему электроду.
Это приводит к улучшению воспламеняемости и уменьшению тушения.
5. Заземляющий (боковой) электрод
Как только искра проходит через промежуток от центрального электрода к заземляющему электроду, создается искра, которая воспламеняет топливо в камере сгорания.
Заземляющий электрод может иметь различные формы и размеры. Некоторые (многозаземляющие свечи зажигания) могут даже иметь два, три и четыре боковых электрода. Однако они не создают больше искр, чем свеча зажигания с одним боковым электродом.
Как для свечей зажигания с одним, так и с несколькими боковыми электродами одновременно создается только одна искра. Стандартные свечи зажигания обычно имеют боковой электрод из никеля, а свечи премиум-класса изготовлены из драгоценных металлов, таких как иридий и платина, которые благодаря своей твердости намного долговечнее стандартных металлических свечей.
6. Прокладка
Уплотнительное кольцо предотвращает любую возможность утечки продуктов сгорания через свечу зажигания из-за очень высокого давления сгорания.
При этом предотвращается потеря давления в цилиндре.
Еще одной важной функцией является то, что он обеспечивает хорошую проводимость головки цилиндра к головке цилиндра и выравнивает различные свойства расширения головки цилиндра и корпуса свечи зажигания.
7. Металлический корпус
Это стальная оболочка, вокруг которой надевается торцевой ключ, чтобы ослабить и затянуть свечу зажигания. Шестигранная головка вилки может быть разных размеров, включая 13 мм, 14 мм, 16 мм, 18 мм, 19 мм, 21 мм, 22 мм, 24 мм, 25 мм и Bi-Hex 14,0 мм.
8. Ребра или гофры или барьеры от утечек
Ребра, расположенные над клеммой, помогают защитить от искрения.
Как уже было показано, свеча зажигания, несмотря на свои небольшие размеры, представляет собой очень сложную технологию.
Детали свечи зажигания состоят из множества различных компонентов, которые работают в унисон, чтобы обеспечить бензиновому двигателю идеальную искру зажигания.