Строение свечи зажигания бензинового двигателя: Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка

Содержание

Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка

Содержание статьи

Назначение и устройство свечей зажигания

Устройство свечи зажигания

Задачей 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 свечей

Калильное 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 свечей

На 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.

Устройство современных свечей зажигания

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания (ДВС) для воспламенения, сжатой поршнем, топливно-воздушной смеси используется элемент получивший название – свеча зажигания. Изобрел ее Роберт Бош в далеком 1902 году после чего, одноименная компания внедрила ее в устройство ДВС.

Каково ее устройство?

Базовое устройство свечи зажигания примерно одинаковое у любой производящей её фирмы. Это – металлический корпус, электроды, число которых может меняться в зависимости от марки, керамический изолятор и проходящий сквозь него центральный контактный стержень. Дальше начинаются различия.

Центральный контактный стержень, например, может иметь наконечник в виде плоской площадки. Но может иметь U или V-образную канавку. Может быть заострённым – в случае, если изготовлен из иридия, как у свечей компании DENSO. У них даже боковой электрод имеет профиль особой формы. Эта компания выпускает самые, пожалуй, надёжные свечи – иридиево-платиновые.


У отдельных моделей бокового электрода может не быть вообще – в частности, инженеры компании SAAB разработали мотор, в которой сам поршень имеет заострённый выступ, функция у которого такая же, как у бокового электрода. Когда поршень максимально приближается к верхней мёртвой точки, между ним и центральным электродом проскакивает искра, поджигая сжатую топливно-воздушную смесь.

Уже упомянутые два и более боковых электрода так же меняют в лучшую сторону рабочие режимы и параметры работы мотора. Одновременно с этим возрастают и требования к рабочим зазорам, которые вообще не рекомендуют менять или как-то трогать подгибанием или разгибом, а только строго сохраняя заводские параметры их изготовления.

При этом принцип работы свечи с двумя и более электродами прост, не требуется никаких технических ухищрений для ее стабильной работы: когда, по мере выработки электрода, его «съедания» искрой, начинаются сбои искры, она автоматически появляется на невыработанном электроде, и процесс работы ДВС продолжается без перебоев.

Металлический корпус в нижней части с резьбой для вкручивания в головку блока цилиндров (ГБЦ) имеет плоскую или коническую кольцеобразную площадку. У свечей с плоской площадкой в комплекте имеется обжимное кольцо-шайба из мягкого металла, препятствующее прорыву сжатой топливно-воздушной смеси или продуктов сгорания наружу. У свечей с коническим профилем после резьбы в таком кольце нужды нет, сам конический профиль надёжно закупоривает верхушку камеры сгорания.

Центральные изоляторы во всех моделях делают из термостойкой керамики. Именно на неё наносится маркировка с типом, названием компании-производителя и т.д. Внутри, между контактом для провода и стержнем с центральным контактом, размещается резистор, главная функция которого – подавление радиопомех, возникающих в момент искрового разряда. С учётом развития радио- и телекоммуникаций и их внедрение в системы автомобиля, включая электронное управление впрыском, размещение такого резистора стало обязательным в устройстве свечи зажигания.

В той части, которая вкручивается в ГБЦ, центральный изолятор имеет форму постепенно сужающегося конуса – это сделано для того, чтобы более эффективно отводить тепло, не допуская перекала.

Вид современной свечи

Разнообразие технических решений в разработке и производстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания породило и множество моделей свечей для них. В зависимости от применяемого топлива для машины, степени сжатия в цилиндре, способа управления зажиганием (механический, с помощью трамблёра, или электронным), их можно разделить на следующие виды.

Виды свечей

Они разделяются по нескольким характеристикам:

  1. Калильному числу.
  2. Количеству электродов.
  3. Искровому промежутку.
  4. Температурному диапазону.
  5. Сроку службы.
  6. Характеристикам термостойкости.

Кроме того, некоторые виды свечей зажигания разных годов выпуска одной и той же фирмы могут отличаться по длине юбки с резьбой: у ранних моделей автомобилей была меньшая толщина головок цилиндров, которые делались из чугуна и, соответственно резьба необходима более короткая. С переходом к ГБЦ из алюминиевых сплавов их толщина увеличилась, а значит – и длина резьбы в ней тоже стала большей.

Опытный автомобилист в начале всегда обратит внимание на калильное число, которое показывает, с каким давлением может возникнуть калильный эффект, то есть продолжение работы двигателя после разрыва цепи зажигания, когда от контакта с нагретым до критических значений электродом мотор продолжает работать.

При этом использование свечи с калильным числом больше рекомендованных использовать ещё допустимо, с заниженным же – эксплуатация двигателя запрещена! Иначе незадачливый водитель быстро столкнётся с проблемой прогорания поршней, клапанов и с пробоем прокладки головки цилиндров.

Для качественного и стабильного искрообразования в последние два десятка лет выпускают свечи с двумя, тремя и даже четырьмя боковыми электродами.

Но стабильность работы может быть достигнута и иным способом: расположением вспомогательных элементов, играющих роль этих электродов, на самом изоляторе свечи. Возникают несколько кольцевых блуждающих вокруг центрального электрода электрических разрядов, и таким образом, существенно уменьшается вероятность перебоя работы двигателя.

Спортивная свеча Brisk с промежуточными электродами на изоляторе

Приведем еще несколько важных моментов в характеристиках свечей:

  • Нарушение такого параметра, как искровой зазор, также отрицательно скажется на работе мотора;
  • Не менее важна термостойкость, её температурный диапазон, означающий нагрев той части, что погружена в пространство между поршнем и головкой цилиндра. Диапазон температур внутри рабочей части в норме лежит в рамках 500-900⁰С. Выход за пределы этого диапазона означает понижение ресурса. В частности, у всех видов свечей зажигания понижение температуры ведёт к быстрому нарастанию нагара;
  • В нормально отрегулированном двигателе работоспособность зависит от пробега и составляет примерно 30 000 км для свечей, работающих на классической схеме зажигания, и 20 000 – на электронной. Впрочем, у самых высоких по цене (но и у самых надёжных) свечей фирмы DENSO срок службы — до 5-6 лет. Или, иначе говоря, они обеспечат пробег без замены при условии стандартной эксплуатации на протяжении порядка 150 000 — 200 000 километров. Правда, и требования поддержания режимов согласно инструкции ужесточены. К этим требованиям относятся применение топлива с октановым числом ни в коем случае не ниже рекомендованного, и их установка строго по правилам. В частности, не допускается затяжка их в головку цилиндров с усилием выше или ниже рекомендованных, что может повлечь за собой сведение на нет всех их преимуществ;
  • Тепловой параметр показывает взаимосвязь режимов двигателя и рабочей температуры свечи. Для его повышения увеличивают размеры теплового конуса, придерживаясь, однако, рекомендованной величины в 900 градусов. Выход за эти границы увеличивает риск калильного зажигания.

Драгоценные металлы в конструкции свечи

Градация видов зависит не только от заявленных параметров. Описывая рабочие характеристики свечи зажигания, нужно учитывать ещё и из какого материала изготовлены наконечники электродов.

Самые дешёвые свечи – никелевые. Простота конструкции обуславливает и небольшой срок службы, поэтому их замена делается часто, после 15-18 тысяч километров пробега. Хотя в условиях города, учитывая неровность эксплуатации (стояние с работающим двигателем в пробках, частое чередование ускорения и торможения на светофорах) этот километраж можно смело делить на два, так что время эксплуатации никелевых свечей в норме составляет не больше года.

В платиновых свечах делаются платиновые напайки, что увеличивает срок их эксплуатации до 50 000 километров. Посмотрите стоимость платины в любом обменнике – и вы поймёте, почему эти напайки делают их такими дорогими.


В иридиевых свечах уже два драгоценных металла: иридий в виде напайки на острие центрального электрода и платина – на боковых. Учитывая стоимость иридия, цена на них по сравнению с никелевыми возрастает на 50-60%. Но технические характеристики свечи зажигания с иридием таковы, что проехать с ними можно уже от 60 до 200 тысяч километров.

Такие параметры свечи, как: диаметр резьбы; номер головки ключа под нее; длина юбки с резьбой; зазор между электродами, также относятся к их техническим характеристикам.

Заключение

Прогресс не стоит на месте. Новые технологии позволили, например, довести степень очистки металлов для электродов до 99,999%. Иридий, платина и даже никель такой чистоты способны увеличить срок службы свечи зажигания ещё на 15-18%, в пример поставим компанию DENSO. Кроме того, инженерная мысль продолжила их развитие, предложив факельный и форкамерный тип выработки искры, что сделало работу моторов ещё более стабильной.

Что же касается неизбежной в таком случае увеличения цены – сама возможность в процессе эксплуатации автомобиля как можно реже заглядывать под капот уже оправдывает покупку каждой свечи зажигания даже за 10-20 долларов за штуку.

Свечи Зажигания: Какие Лучше Выбрать

Каждый водитель знает, что состояние свечей зажигания влияет на работу двигатель автомобиля. О свечах необходимо знать все (цвет налета, зазоры, когда нужно их менять и многой другой информации).

Принцип работы свечей зажигания

Во время работы свечей на них воздействует несколько типов нагрузок:

  • Электрические.
  • Тепловые.
  • Механические.
  • Химические.

Тепловые нагрузки. Свечи устанавливаются таким образом, чтоб ее рабочая часть находилась в камере сгорания, а контактная – в подкапотном пространстве. Температура газов в камере сгорания может достигать 900°С, а в подкапотной части – до 150°С.

Тепловому напряжению и деформации способствует разная температура свечей из-за неравномерного нагрева в различных сечениях, которая отличается на сотни градусов.

Механические нагрузки. К тепловым нагрузкам на свечи еще добавляется вибрационная нагрузка из-за разного давления в цилиндре двигателя, которое на впуске ниже 50кгс/см², а при сгорании намного выше.

Химические нагрузки. Во время сгорания образовывается очень много химически активных веществ, которые вызывают окисление всех материалов, потому что рабочая температура электродов достигает 900°С.

Электрические нагрузки. Во время искрообразования изолятор свечи находится под воздействием импульса высокого напряжения, которое иногда достигает 20-25 кВ. в некоторых системах зажигания напряжение может создаваться намного больше, но пробивное напряжение искрового зазора его ограничивает.

Принцип работы свечей зажигания

Схема свечи зажигания

Определение состояние двигателя по нагару на свечах зажигания

Диагностика двигателя по свечам зажигания должна выполнятся на разогретом двигателе. Но для того, чтоб сделать это правильно необходимо пройти несколько этапов:

  1. Установить новые свечи зажигания.
  2. Проехать на них 150-200 км.
  3. Выкручивать свечи и обратать внимание на цвет нагара, который расскажет, что работает неправильно.

На каждую поломку двигателя на свечах зажигания образовывается налет определенного цвета, по которому есть возможность определить недостаток в работе двигателя.

Маслянистый черный нагар

Маслянистый черный нагар образовывается в резьбовом соединении, при избыточном попадании масла в камеру сгорания, также он проявляется, при выходе дыма синего цвета из трубы в начале работы двигателя. Это происходит по нескольким причинам:

  • Маслосъемные колпачки на поршне уже изношены.
  • Износились поршневые кольца на клапане.
  • Износились направляющие втулки клапана.

Благодаря этому нагару видно, что детали цилиндро-поршневой группы уже изношены, и для качественной работы двигателя их необходимо заменить.

Сухой черный нагар в виде сажи

Этот нагар называется «бархатистым». У него нет масляных подтеков. Он появляется из-за того, что в камеру сгорания попадает топливо-воздушная смесь, которая чрезмерно обогащена бензином. Этот нагар появляется при следующих неисправностях:

  • Свечи зажигания работают не правильно. Это говорит о том, что не хватает энергии для получения искры необходимой мощности.
  • При появлении такого нагара необходимо проверить компрессию в цилиндрах, потому что она очень низкая.
  • При неправильной работе карбюратора на свечах всегда будет такой нагар, тогда рекомендовано произвести настройку либо замену карбюратора.
  • В инжекторном двигателе это обозначает, что проблемы с регулятором давления топлива, он очень сильно обогащает воздушную смесь. Это также приводит к увеличению расход топлива.
  • Также рекомендовано проверить воздушный фильтр двигателя, если он засорен, его пропускная способность существенно снижается, кислорода в камере сгорания не хватает, что не дает топливу сгорать полностью и этот нагар оседает на электроде свечи зажигания.

Такой нагар оседает на электроде свечи зажигания и не доходит до резьбового соединения.

Красный нагар на свечах зажигания

Таким цвета свечи зажигания становятся после использования различных присадок для топлива или масла. Сгорают химические добавки, которые залиты в большом количестве. При их постоянном использовании необходимо уменьшить их концентрацию и постоянно очищать электрод от нагара, потому что со временем слой нагара будет расти, а прохождение искры ухудшаться — работа двигателя будет нестабильной.

Как только начинает появляться красный нагар на свечах зажигания, его необходимо удалять, и рекомендовано произвести замену горючего, куда добавлялась присадка.

Белый нагар на свечах зажигания

Белый нагар появляется в разных проявлениях. Иногда у него глянцевая поверхность, потому что в ней присутствуют крупинки металла или оседают на электроде крупными белыми отложениями.

Глянцевый белый нагар

Этот цвет нагара очень опасный для двигателя. Это означает, что свечи зажигания не охлаждаются и при этом нагреваются поршни, из-за чего образовываются трещины в клапане. Причина проста – перегрев двигателя. Могут быть другие причины появления этого нагара:

  • Бедная топливная смесь, которая поступает в камеру сгорания.
  • Впускным коллектором подсасывается лишний воздух.
  • Плохо настроенное зажигание — очень рано дает искру или идут пропуски.
  • Неправильный выбор свечей зажигания.

При появлении белого нагара с крупинками металла, машину эксплуатировать не рекомендуется. Ее необходимо отвезти в сервисный центр или решить проблему самостоятельно.

Слабовыраженный белый нагар

При появлении белого нагара, который равномерно оседает на свечи зажигания, необходимо произвести замену топлива.

Состояние свечей зажигания по внешнему виду

Каждые 30-90 тыс. км пробега должна производиться замена свечей зажигания в зависимости от интенсивности и условий эксплуатация двигателя и типа установленных свечей.

Замена свечей зажигания раньше срока

Если при работе двигателя начали появляться сбои, тогда необходимо произвести замену свечей зажигания. По регламенту они должны служить до 30-90 тыс. км пробега, но практика показала, что после 15 тыс. км свечи могут потребовать замены.

На сокращение работы свечей, влияет качество топлива, ямы на дорогах, от продолжительности работы двигателя на холостом ходу и многие другие фактороы.

Неисправности свечей зажигания и их признаки

Работа двигателя должна бы равномерной, как на холостых оборотах, так и под нагрузкой, а звук при работе должен быть «как часы». Если двигатель запускается с трудом, начинает увеличиваться расход топлива, теряются обороты при нагрузке, появляется шум или вибрация – это все симптомы неисправности свечей зажигания. Чтоб не произошла полная остановка двигателя необходимо постоянно контролировать состояние свечей зажигания.

Как проверяются свечи зажигания

Как только свечи загрязняются или выходят из строя, двигатель начинает троить, работать с перебоями и давать усиленную вибрацию. Свечи загрязняются или выходят из строя по одной, потому заменой необходимо найти загрязненную свечу. Для этого существует несколько способов:

  1. Самостоятельно проверить свечи зажигания.
  2. Использовать стенд для проверки свечей зажигания.

Разновидности свечей зажигания, их выбор и производители

Существует множество компаний, которые выпускают автомобильные свечи зажигания. Самые популярные и качественные свечи – это Denso, Bosh, NGK и Champion (самая молодая компания).

Типы свечей зажигания:

  • Биметаллические свечи с центральным электродом.
  • Боковые свечи с биметаллическим электродом.
  • Платиновые свечи зажигания рекомендованы для использования при тяжелой эксплуатации автомобиля.
  • Иридиевые свечи зажигания снижают напряжение зажигания, дают быстрое воспламенение и обеспечивают защиту системы.

Последние два вида свечей самые надежные и по качеству превзошли все остальные свечи.

При выборе новых свечей зажигания нужно учитывать совместимость с конкретным двигателем. Свечи зажигания отличаются по размеру, резьбе, калильному числу и количеству электродов.

Сбой процесса сгорания

Иногда нормальный процесс сгорания нарушается, что влияет на надежность и срок эксплуатации свечи, а именно:

  1. Пропуски воспламенения, которые возникают из-за обедненной горючей смеси или недостаточной энергии искры. Из-за этого на электродах и изоляторе увеличивается слой нагара.
  2. Калильное зажигание. Перегретые участки поршня или свечи дают преждевременные или запаздывающие появление искры. Т.е. топливная смесь загорается от температуры, а нет от искры. Во время преждевременного калильного зажигания угол опережения увеличивается самопроизвольно, что дает высокую температуру и быстрый перегрев двигателя.Калильное зажигание повреждает выпускной клапан, поршень, поршневые кольца и прокладки головки блока цилиндра.
  3. Детонация появляется из-за недостаточной детонационной стойкости топлива. Детонация образовывает сколы и трещины на электродах, поршнях и цилиндрах, после чего электорды плавятся и полностью выгорают.При детонации появляются металлический стук, теряется мощность, появляется вибрация и увеличивается расход топлива, а также появляется черный дым из выхлопной трубы.
  4. Дизелинг. Бывает, что при выключенном зажигании на малых оборотах двигатель еще несколько секунд работает. Это происходит из-за того, что горючая смесь при сжатии самовоспламеняется.
  5. Нагар на свече появляется, когда температура поверхности достигает 200°С и более. Когда свечи от нагара очищают, их работоспособность восстанавливается.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Как работают свечи зажигания в автомобиле

В процессе работы двигателя на свечи воздействуют электрические, тепловые, механические и химические нагрузки. Разберемся, как работают свечи зажигания автомобиля.

Какие нагрузки испытывают

Тепловые нагрузки

Свечу устанавливают в головке блока цилиндров так, что ее рабочая часть находится в камере сгорания, а контактная - в подкапотном пространстве. Температура газов в камере сгорания изменяется от нескольких десятков градусов на впуске до двух-трех тысяч при сгорании. Из-за неравномерности нагрева температура в различных сечениях свечи может отличаться на сотни градусов, что приводит к тепловым напряжениям и деформациям. Это усугубляется тем, что изолятор и металлические детали отличаются по величине коэффициента термического расширения.

Механические нагрузки

Давление в цилиндре двигателя изменяется от давления ниже атмосферного на впуске до 50 кгс/см2 и выше при сгорании. Свечи дополнительно подвергаются вибрационным нагрузкам.

Химические нагрузки

При сгорании образуется целый "букет" химически активных веществ, способных вызвать окисление даже весьма стойких материалов, тем более что рабочая часть изолятора и электродов может иметь рабочую температуру до 900 °С.

Электрические нагрузки

При искрообразовании, длительность которого может составлять до 3 мс, изолятор свечи оказывается под воздействием импульса высокого напряжения. В некоторых случаях напряжение может достигать 20-25 кВ. Некоторые типы систем зажигания могут создавать напряжение значительно выше, но его ограничивает пробивное напряжение искрового зазора.

Отклонения от нормального процесса сгорания

При некоторых условиях нормальный процесс сгорания может нарушаться, что отражается на надежности и сроке службы свечи. К таким нарушениям относят следующие:

Пропуски воспламенения

Могут возникнуть из-за обедненной горючей смеси, пропусков искрообразования или недостаточной энергии искры. При этом усиливается процесс образования нагара на изоляторе и электродах.

Калильное зажигание

Различают преждевременное, сопровождающее появлением искры и запаздывающее - вызванное перегретыми участками поверхностей выпускного клапана, поршня или свечи.

При преждевременном калильном зажигании самопроизвольно увеличивается угол опережения зажигания. Это приводит к росту температуры, детали двигателя перегреваются и угол опережения зажигания еще больше увеличивается. Процесс принимает ускоряющийся характер до момента, когда угол опережения зажигания станет таким, что мощность двигателя начнет падать.

При калильном зажигании вероятны повреждения выпускного клапана, поршня, поршневых колец и прокладки головки блока цилиндров. У свечи могут сгореть электроды или оплавиться изолятор.

Детонация

Возникает при недостаточной детонационной стойкости топлива в наиболее удаленном от свечи месте, в результате сжатия еще не сгоревшей горючей смеси. Детонация распространяется со скоростью 1500-2500 м/с, что превышает скорость звука и вызывает локальный перегрев цилиндра, поршня, клапанов и свечи. На изоляторе свечи могут образоваться сколы и трещины, электроды могут оплавиться и полностью выгореть. Характерными признаками детонации являются металлические стуки, вибрация и потеря мощности двигателя, увеличение расхода топлива и появление черного дыма.

Особенностью детонации является задержка по времени от момента наступления необходимых условий до её возникновения. Детонация наиболее вероятна при относительно небольших оборотах двигателя и полной нагрузке, например при движении автомобиля на подъеме при полностью нажатой педали газа. Если мощность двигателя оказывается недостаточной, скорость автомобиля и частота вращения мотора уменьшаются.

При недостаточном октановом числе топлива возникает детонация, сопровождаемая звонким металлическим стуком.


Дизелинг

В некоторых случаях возникает неуправляемая работа бензинового двигателя с выключенным зажиганием при очень малой частоте вращения мотора. Это явление возникает из-за самовоспламенения горючей смеси при сжатии, подобно тому, как это происходит в дизелях. На двигателях, где не исключена возможность подачи топлива в цилиндр при выключенном зажигании, дизелинг возникает при попытке остановить двигатель. При выключении зажигания двигатель продолжает работать с очень малыми оборотами и крайне неравномерно. Это может продолжаться несколько секунд, затем двигатель самопроизвольно останавливается.

Причина дизелинга - в особенностях конструкции камеры сгорания и в качестве топлива. Свечи не могут являться причиной этого явления, так как их температура при малых оборотах явно недостаточна для воспламенения горючей смеси.


Нагар на свече

Это твердая углеродистая масса, образующаяся при температуре поверхности 200°С и выше. Свойства, внешний вид и цвет нагара зависят от условий его образования, состава топлива и моторного масла. Если свечу очистить от нагара, то ее работоспособность восстанавливается. Поэтому одно из требований к свече - способность самоочищаться от нагара.

Удаление нагара, если в продуктах сгорания нет несгораемых веществ, происходит при температуре 300-350°С - это нижний предел работоспособности свечи. Эффективность самоочищения от нагара зависит от того, как быстро изолятор нагреется до этой температуры после пуска двигателя.

устройство, виды, неисправности и проверка в домашних условиях

Опубликовано:

20.01.2016

Введение

Свечи зажигания присутствуют в каждом авто и каждый из автовладельцев хотя бы раз в жизни пытался «разобраться» с ними самостоятельно. В руководстве по эксплуатации машины всегда указан тип свечей, рекомендуемый производителем. Стоит разобраться, чем отличаются между собой свечи разного типа и различных производителей? Есть ли разница при замене одного типа свечей на другие в работе машины?

Зачастую автовладельцы не могут определиться с выбором, покупать дешевые свечи или же качественные

Виды и принцип работы

Свечи зажигания поджигают смеси, образованные при смешивании топлива и воздуха. В зависимости от производителя конструкция свечей различна, однако, можно выделить две группы. Их виды:

  • многоэлектродные свечи зажигания;
  • двухэлектродные.

Двухэлектродные устройства оснащены единственным боковым электродом, в отличие от них многоэлектродные свечки состоят из нескольких боковых электродов. Последние оправдывают себя длительным временем службы. В наиболее распространённых двухэлектродных элементах искра идёт по двум электродам, которые изнашиваются. Выход из строя бокового электрода — это полная замена свечи. Искра в многоэлектродном устройстве идёт только на один боковой электрод, что увеличивает время работы свечи.

Свечи зажигания отличны друг от друга также материалом. В классических устройствах второстепенные электроды сделаны из стали. Самые дорогостоящие свечки оснащены платиновыми напайками, кроме того, совсем недавно начали выпуск плазменно-форкамерных свечей зажигания. Наконечник основного электрода сделан из сплавов, состоящих из железа, никеля и вкраплений хрома и меди. Боковая часть центрального элемента часто выгорает, её необходимо периодически проверить на неисправность. Изолятор практически всегда изготовлен из керамики алюминиевого состава, переносящего температуры свыше 1000 °C. Тепловая маркировка свечей зажигания напрямую зависит от состава и пропорции различных компонентов, содержащихся в изоляторе.

Кроме того, свечки различаются типом и длиной резьбы, размером головки.

Устройство свечи зажигания

Любая свечка, независимо от её вида и производителя, состоит из металлического корпуса, электродов, изолятора из керамики и основного контактного стержня. Основа корпуса, покрытая специальным средством от коррозии, вверху оснащена резьбой, встраиваемой в блок цилиндров, и шестигранником. Часть плоскости, которой свечка «сталкивается» с головкой, имеет плоскую либо коническую форму. При наличии плоской опорной части для лучшей герметизации встроено кольцо-уплотнитель. В отличие от первого конический верх самостоятельно герметизирует отверстие между свечой зажигания и головкой блока. Изолятор сделан из прочной керамики. Устройство свечи зажигания продумано до мелочей, чтобы избежать утечки электричества в изоляторе предусмотрены кольцевые продольные полосы и нанесена техническая глазурь, часть корпуса рядом с камерой сгорания делают в виде конуса. С внутренней стороны к изолятору прикреплены главный электрод и стержень. В некоторых моделях зазор между ними заполняет резистор, препятствующий возникновению радиопомех. Соединения плотно герметизируются стекломассой с высокой токопроводностью. Рядом с центральным имеется боковой электрод, который изготавливается из жаропрочного металла и приваривается к корпусу. Чтобы уменьшить тепловое воздействие основной электрод выполняют из нескольких металлов (меди и жаропрочной оболочки).

Признаки неисправности свечей зажигания

Стабильная работа свечи обеспечивает автовладельцу надёжное функционирование бензинового силового агрегата. Однако проблем в работе свечей просто не избежать. Давайте разберёмся, когда менять свечи зажигания:

  • автомобиль начал заводиться не с первого раза, двигатель работает с трудом, «кашляет» недовольно на холостом ходу. Это один из самых первых признаков на необходимость проверить свечи на неисправность;
  • расход топлива в последнее время ощутимо увеличился, кроме того, в выхлопных газах возросло СО и СН;
  • одна из свечей все время мокрая от попадающего на неё бензина (именно она будет неисправна).
  • при работе мотора проявляется отрицательная динамика (заметна сниженная мощность или авто недобирает обороты).
  • появилось «троение» (машину во время езды поддёргивает, в двигателе недостаёт мощности).

Не стоит ждать, что это пройдёт, если есть хоть один из описанных признаков, следует взять ящик с инструментами и основательно проверить функционирование свечек. Вовремя не заменённые детали могут в кратчайшие сроки нанести огромный урон как автомобилю, так и кошельку владельца. Все производители авто рекомендуют заменять эти детали при ежегодном прохождении техобслуживания.

Способы диагностики

Диагностика силового агрегата предусматривает осмотр свечей как важного элемента системы зажигания. Практически во всех автомобилях зарубежного и отечественного производства они легкодоступны, автолюбители сами могут их проверить. Для того чтобы проверка прошла удачно, их нежелательно путать и менять местами относительно цилиндров, лучше всего рассматривать их в порядке расположения.

Есть несколько способов, позволяющих проверить работоспособность свечек в домашних условиях. Перед их снятием, в первую очередь нужно отсоединить провода, идущие к распределителю. Определить, какая именно свеча перестала работать, можно сняв их по одной и прослушав при этом работу двигателя. Неизменённый звук говорит о проблеме в отключённой детали.

Проверка искры

Первый способ проверки в домашних условиях — наличие искры. Тщательно очищенную от различных загрязнений свечку с помощью прибора (щупа) регулируют на расстоянии с электродами. Покрывают её проводом и примыкают к металлической основе силового агрегата. Это делается для того, чтобы создать электрический контакт. Проверить работу свечей (наличие и цвет искры) необходимо посредством включённого на пару секунд стартера. У нормально функционирующей свечки искра имеет голубой цвет, если же в искре проглядывается красный цвет или его, вообще, нет, значит, свеча подлежит замене.

Проверка мультиметром

Вторым способом проверить работоспособность свечки намного проще, для этого необходим мультиметр — прибор, который зачастую называют тестером. Это устройство проверяет наличие либо отсутствие короткого замыкания. Однако проверка мультиметром не всегда точно может указать неисправность. Простой в обращении аппарат имеет понятную для простого автолюбителя форму. Проверка свечки проводится следующим образом: на свечи зажигания ложатся провода от прибора так, чтобы первый провод находился на выходе, а другой был прикреплён на цоколь. В работоспособном положении появляется искра, с нахождением в 4 мм относительно контактов.

Проверка «пистолетом»

Третий способ поверки самый изощрённый — это проверка пистолетом. Чтобы сделать её самому, необходим стенд, проводящий такую проверку под некоторым давлением. В наше время купить такое устройство можно в магазине, торгующем автозапчастями. Проверить свечку необходимо так: вставить её в определённое отверстие и одеть специальный колпачок. Заложенная исправная свеча после нажатия на курок должна отреагировать на электродах искрой и загоревшейся лампочкой. Стоит помнить, что пистолет, из-за разности давления в нём и в авто, не может дать точного результата. Однако не работающая при проверке пистолетом свеча должна быть заменена в ближайшее время.

Заключение

Даже небольшие нарушения и неполадки со стороны свечей зажигания могут при недобросовестном отношении автовладельца привести к серьёзным сбоям в работе машины. Стоит знать, что проверку этого устройства может сделать любой водитель. Чтобы все сделать правильно, необходимо лишь следовать описанным выше действиям.

Как выбрать свечи зажигания, или не мучай свой автомобиль - Новости

Ни для кого не секрет, что очень важной деталью автомобиля с бензиновым двигателем являются свечи зажигания. Служат они для воспламенения топливно-воздушной смеси благодаря выбиваемой свечой искре. Давайте подробнее разберёмся, как они работают, какие существуют разновидности, насколько важна их роль при работе двигателя и разрушим некоторые мифы.

Подробно строение свечи рассматривать не будем, информации об этом везде полно. Cкажем лишь о том, что свеча зажигания состоит из металлического корпуса, изолятора и центрального проводника. К корпусу и центральному проводнику прикреплены электроды из различных сплавов (о видах сплавов чуть дальше). Суть работы заключается в том, что между центральным и боковым(и) электродами образуется искра, благодаря которой и происходит возгорание топливной смеси в камере сгорания бензинового двигателя.

ВАЖНО! Не поленитесь прочитать

Прежде чем разобраться, какие типы свечей бывают, из каких материалов делаются, какие допуски имеют, поговорим о том, насколько важную роль играют свечи зажигания при работе двигателя:

1. Расход топлива. Это далеко не основное и не самое критичное, но для нашего человека экономия чаще всего стоит на первом месте. От слабой или слишком маленькой искры расход топлива может увеличиться в разы.

2. Экология. Неправильная работа зажигания, перерасход топлива способствуют увеличению количества выбросов вредных веществ.

3. Потеря мощности и неровность работы двигателя. При неправильно работающей системе зажигания двигатель не будет выдавать полную мощность, у вас будут задержки отклика на педаль и ДВС будет периодически «троить» и создавать лишние вибрации.

4. Ресурс двигателя и выхлопной системы. Да да, это один из важнейших пунктов, практически нигде об этом не говориться, но мы должны максимально вас проинформировать, и здесь стоит поподробнее всё рассмотреть. При неправильно подобранной, либо превысившей свой ресурс свече, могут быть пропуски зажигания, будет сгорать не вся горючая смесь и двигатель будет работать не ровно. Как это влияет на ресурс спросите вы?

- При не полностью сгоревшей топливной смеси, она проходит дальше в выхлопную систему, и первое что ей встречается на пути — это катализатор(каталитический нейтрализатор отработавших газов, который называют и катализатором и нейтрализатором, хотя это одно и то же). Он имеет свой ресурс, и ресурс этот зависит напрямую от качества топлива и от того, насколько полностью сгорает топливная смесь (зависит это не только от свечей зажигания, но так же и от правильно работающей топливно-воздушной системы). Делаем вывод, что если у нас полностью не сгорает смесь — катализатор быстрее засоряется, а как известно, менять его очень и очень дорого. Можно конечно ездить и без него, но это очень негативно отражается на экологии, и может отразиться на расходе топлива в худшую сторону.

- Износ подшипников, движущихся частей и общая усталость металла. И снова не удивляйтесь, неровная работа двигателя очень сильно влияет на ресурс деталей и всего двигателя в целом. Лишние вибрации, которые вы можете и не ощутить благодаря подушкам двигателя, оказывают очень негативное влияние на большинство частей двигателя. От этого уменьшается ресурс подшипников, металл значительно быстрее устаёт, теряет прочность и изнашивается. Кто-то скажет, что это полная чушь и бред, но вспомним моторы от авиатехники, у которых ресурс в разы превышает автомобильные двигатели, в первую очередь за счёт более сбалансированной работы.
Конечно всё это зависит далеко не только от свечей зажигания, но именно за их состоянием проще всего следить и заменить на большинстве автомобилей их можно самостоятельно. Ведь весь автомобиль — это как раз тот механизм, в котором даже от маленькой неисправности могут проявиться большие проблемы.

Теперь самое время рассказать о том, чем же всё-таки свечи отличаются, каких видов бывают и какие будут лучше именно для Вашего автомобиля.

Одной из важнейших характеристик свечи является её калильное число. Это величина, которая показывает время, по истечении которого, свеча достигнет состояния калильного зажигания (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи). Говоря простым языком, центральный электрод свечи может нагреться до температуры около 900 градусов, а этого достаточно, чтобы горючая смесь зажигалась и без искры. Чем больше калильное число, тем свеча меньше нагревается. Соответственно с малым калильным числом будет «горячая» свеча, а с большим «холодная». В различных двигателях разная температура работы, в камерах сгорания температура повышается по разному, поэтому для каждого нужны свечи с определённым калильным числом. Зависит оно от того, насколько изолятор центрального электрода отдалён от корпуса свечи. Чем большая часть изолятора соприкасается с корпусом свечи, тем лучше будет теплоотвод, соответственно на температуру самоочищения, а уж тем более на температуру разрушения свеча выйдет позже. Приблизительно на 60% теплоотведение осуществляется через корпус свечи зажигания и резьбу, чуть меньше 40% отводит уплотнительное кольцо на головке цилиндра, недостающие до 100% доли утекают через средний электрод. Распределение тепла подробнее можно увидеть на картинке ниже.

В обычных гражданских автомобилях двигатели работают на небольших оборотах, не подвергаются сильным нагрузкам, поэтому в них устанавливаются «горячие». В форсированные двигатели, либо двигатели, которые постоянно работают на больших оборотах (например в автоспорте) ставят исключительно «холодные», иначе после нагрева будет происходить неконтролируемое зажигание и двигатель просто потеряет огромный процент мощности, а если произойдёт критичный перегрев, то свеча просто оплавится и замкнёт.

Вы спросите, а почему бы тогда все свечи не сделать холодными? Всё дело в том, что при температуре свыше 400 градусов происходит самоочищение свечи, то есть весь нагар и налёт просто исчезает при такой температуре. Обычные гражданские двигатели редко подвергаются большим нагрузкам на больших оборотах, поэтому если использовать холодные свечи, они просто будут очень быстро загрязняться.

 В отечественных свечах обозначение калильных чисел имеет соответствующий вид:
- горячие свечи 8-14;
- средние свечи 17-19;
- холодные свечи 20 и более;
- унифицированные свечи 11-20.

В импортных же нет единой шкалы чисел и следует обратиться к специалисту с этим вопросом, либо посмотреть на упаковке. В конце статьи представлена таблица соответствия самых популярных производителей.

Зазор между электродами. Так называемый зазор свечи (искровой промежуток) — это расстояние между боковым и средним электродами, от этого зависит размер и мощность искры, которая будет между ними образовываться. Зазор строго регламентируется производителем и для каждого двигателя должен быть определённого размера. Слишком малый зазор даст конечно стабильную и мощную искру, но её размера может оказаться недостаточно для воспламенения горючей смеси, слишком большой зазор же требует большей мощности от источника зажигания и работа может быть не стабильной. Так же из курса физики всем известно, что искра возникает в месте, где расстояние между элементами минимально, и при слишком большом зазоре периодически свеча может начать пробивать в совсем не нужных местах (от катушки к двигателю или от провода на крышку головки цилиндров). Так что ОБЯЗАТЕЛЬНО учитывайте этот пункт, от этого так же зависит и расход топлива и стабильность работы зажигания.

Сопротивление свечи - немаловажный параметр свечи, тоже нужно строго проверять этот параметр. К примеру, свечи для современных двигателей имеют резистор в центральном электроде. Установлен он там для избежания лишних помех и излучений. И если поставить свечу зажигания с сопротивлением на двигатель со старым трамблёрным зажиганием, то он просто будет неровно работать, либо вообще не заведётся, и наоборот, если поставим свечу без сопротивления на двигатель с катушечным зажиганием.

Следующее на что нужно обратить внимание — это материал изготовления электродов.

В обыкновенных классических свечах наконечник центрального электрода изготавливают из железо-никелевых сплавов с добавлением меди и хрома. Иногда на рабочую поверхность напыляют иттрий. Центральный электрод должен обладать хорошей способностью к эмиссии электронов, для облегчения искрообразования. Поскольку напряжённость электрического поля максимальна вблизи краёв электрода, искра проскакивает между острым краем центрального электрода и краем бокового электрода.

Технологии не стоят на месте и в более современных свечах начали применять различные напыления и сплавы для рабочей части электродов, такие как иридий и платина. Самые распространённые это конечно же иридиевые. Сердечник такой свечи значительно тоньше, чем у классической (0,5-0,8мм против 2,4-2,8мм), но сам иридий значительно более прочный, обладает лучшей химической стойкостью и его температура плавления выше. Благодаря всему этому свечи с таким электродом имеют ряд преимуществ перед обычными:

- благодаря более стабильной искре, мощность двигателя возрастает до 5%;
- двигатель легче запускается, особенно при низких температурах;
- снижается расход топлива;
- ресурс такой свечи больше, так как сам наконечник выгорает намного дольше;
- ну и само собой благодаря более низкому расходу топлива, выхлоп содержит меньше вредных веществ.

Конечно же такие свечи стоят дороже обыкновенных (более чем в 2 раза), но это окупает себя достаточно быстро, так как и расход ниже и ресурс больше. Так же из недостатков стоит отметить большую придирчивость к качеству топлива.

Не стоит думать, что можно сейчас пойти и на любой автомобиль поставить иридиевые свечи и сразу же уменьшится расход, увеличится мощность и машина станет заводиться даже в -40 без прогрева. Они подходят не ко всем автомобилям и в большинстве случаев, где должны стоять другие, они сделают скорее всего только хуже, разберёмся почему. Даже рекомендуемый производителем зазор для разных типов свечей будет отличаться, скажем, для тех же иридиевых он заведомо может быть побольше, чем для классических. Но и это не точно, таких рекомендаций не даёт ни один производитель. Так же система зажигания выдаёт определённую мощность для определённого типа свечей, поэтому может возникнуть дисбаланс в работе всей системы. Ещё не рекомендуется ставить иридиевые свечи на автомобили с большим пробегом, они быстро будут изнашиваться.

Многоконтактные свечи. Обычные свечи чаще всего имеют всего лишь 2 электрода, один посередине и боковой, но существуют так же свечи, где боковых электродов сразу несколько (2, 5). Чем же такие свечи лучше, и правда ли, что они дают сразу несколько искр?

Главное заблуждение, в которое вводят продавцы таких свечей — это то, что искр такие свечи дают больше и от этого зажигание работает стабильнее. Это не так, искра может быть только одна, а то что показывают на стендах, где кажется, что образуется аж целый круг свечей — это обман зрения из-за того, что искра гуляет по всем контактам настолько быстро, что человеческий глаз воспринимает одну искру за множество.

И всё же такие свечи имеют ряд значительных преимуществ перед классическими:
- при большем количестве контактов искра действительно будет стабильнее;
- значительно больший срок службы(до 100 000 км).

Благодаря этим преимуществам такие свечи настоятельно рекомендуется устанавливать в двигатели, где доступ к свечам сильно ограничен.

Недостатками же можно назвать высокую цену и невозможность выставить зазор.

Вкратце ещё стоит учесть форму наконечников электродов. Свечи могут иметь на электродах V или U-образную канавки, которые увеличивают размер пламени (двигатель лучше работает на низких оборотах). Встречаются свечи зажигания с выступающим электродом — цель которого улучшить воспламенение в камере сгорания (применяются только для определенных двигателей).

Подведём итоги, какие же всё-таки свечи лучше? Конечно же иридиевые, платиновые, многоконтактные свечи значительно лучше, чем устаревшие обыкновенные, и они уже с завода устанавливаются во все современные автомобили, НО! Самое главное устанавливать именно те свечи, которые предусмотрены производителем! Даже если автомобиль не новый и свечи идут старого образца, они будут лучше для него, чем более современные, так как всё в двигателе и электрике предусмотрено именно под определённый вид свечей зажигания, а установка других — это на удачу, может повезёт, а может и нет. Конечно многие «специалисты» с автомобильных форумов могут не согласиться, но, думаем, производители автомобилей, которые рекомендуют пользоваться только предусмотренными с завода запчастями, имеют больший авторитет. Исключением являются автомобили, двигатели и электрика которых подверглись глобальному тюнингу, но в такие дебри мы лезть не будем, там всё слишком индивидуально. Есть ещё истории, что «машина не заводилась, я поставил иридиевые свечи и она с пол пинка завелась». Чаще всего такой эффект просто из-за того, что были установлены новые свечи. Можно приводить много примеров и историй по этой части, но всё же остановимся на том, что лучше всех в этом разбираются специалисты из мировых автомобильных концернов.

Как часто менять свечи и как правильно это делать
Какие бывают свечи, какие ставить мы разобрались, теперь попробуем разобраться, как же часто их нужно менять и зачем вообще?

Свечи — расходный материал, такой же как фильтра, и какими бы они не были современными, всё равно от времени электроды уменьшаются в размерах, тем самым зазор увеличивается, а керамический изолятор разрушается.

Менять свечи желательно когда этого требует производитель, обычно это от 10 до 60 тысяч км, хотя всё зависит от типа свечей и того, бензин какого октанового числа заправляется в автомобиль. В северных регионах, где суровые зимы, можно менять их чаще, так как холодных запусков больше и свечи быстрее изнашиваются, а так же стоит учитывать качество бензина, которое тоже негативно сказывается на сроке службы.

При установке и демонтаже свечей зажигания важно иметь нужный инструмент. При свободном доступе замена свечей зажигания не представляет собой проблему для водителя автомобиля. Но и при этой работе необходимо учитывать некоторые вещи. Особенно в новых автомобилях важно иметь нужный инструмент. И крайне важно соблюдать силу затяжки, рекомендуемую производителем. Иначе существует риск, что свечи будут повреждены при выкручивании или вкручивании. Обычно двигатели оснащаются алюминиевыми головками цилиндров. Поскольку алюминий сильнее расширяется при нагреве, чем свеча зажигания, свеча зажигания заедает. Поэтому замену свечей зажигания следует выполнять только при полностью охлаждённом двигателе.

Разрушим пожалуй главный миф про свечи зажигания
Часто на уже поездивших свечах на наружной стороне керамического изолятора образуется коричневый ободок. Большинство считает, что свечи потеряли герметичность в этом месте, пропускают газы из камеры сгорания и требуют замены. Это далеко не так, если свеча потеряла герметичность и пропускает в этом месте газы, то образуется не коричневое кольцо, а чёрная копоть. Это же просто коронный налёт, образовавшийся от коронного разряда. Происходит это из-за того, что внутри свечного колодца воздух становится слишком ионизированным и образуется электрический разряд голубого свечения, который притягивает к себе мелкие молекулы моторного масла, которые всё-таки просачиваются через свечу в очень малом количестве. Коронное пятно никак не отражается на работе свечи и двигателя, это официальное заявление производителей.

Напоследок стоит сказать про производителей. Хотим отметить среди всех производителей свечей фирму NGK, которые отлично зарекомендовали себя не только в использовании в гражданских автомобилях, но и в автоспорте.

Надеемся наша статья оказалась максимально полезной для Вас, и теперь вы точно будете менять свечи в нужное время и покупать только правильные, которые требует производитель.

Таблица взаимозаменяемости свечей по калильному числу от разных производителей

Россия  Beru   Bosch Brisk  Champion  NGK  Nippon Denso 
 А11,А11-1,А11-3  14-9A  W9A  N19  L86  B4H  W14F
 А11Р  14R-9A  WR9A  NR19  RL86  BR4H  W14FR
 А14В, А14В-2  14-8B  W8B  N17Y  L92Y  BP5H  W16FP
 А14ВМ  14-8BU  W8BC  N17YC  L92YC  BP5HS  W16FP-U
 А14ВР  14R-7B  WR8B  NR17Y      -  BPR5H  W14FPR
 А14Д  14-8C  W8C  L17  N5  B5EB  W17E
 А14ДВ  14-8D  W8D  L17Y  N11Y  BP5E  W16EX
 А14ДВР  14R-8D  WR8D  LR17Y  NR11Y  BPR5E  W16EXR
 А14ДВРМ  14R-8DU  WR8DC  LR17YC  RN11YC  BPR5E  W16EXR-U
 А17В  14-7B  W7B  N15Y  L87Y  BPR5ES  W20FP
 А17Д  14-7C  W7C  L15  N4  BP6H  W20EA
 А17ДВ, А17ДВ-1, А17ДВ-10  14-7D  W7D  L15Y  N9Y  B6EM  W20EP
 А17ДВМ  14-7DU  W7DC  L15YC  N9YC  BP6E  W20EP-U
 А17ДВР  14R-7D  WR7D  LR15Y  RN9Y  BP6ES  W20EXR
 А17ДВРМ  14R-7DU  WR7DC  LR15YC  ТRN9YC  BPR6ES  W20EPR-U
 АУ17ДВРМ  14FR-7DU  FR7DCU  DR15YC  RC9YC  BCPR6ES  Q20PR-U
 А20Д, А20Д-1  14-6C  W6C  L14  N3  B7E  W22ES
 А23-2  14-5A  W5A  N12  L82  B8H  W24FS
 А23В  14-5B  W5B  N12Y  L82Y  BP8H  W24FP
 А23ДМ  14-5CU  W5CC  L82C  N3C  B8ES  W24ES-U
 А23ДВМ  14-5DU  W5DC  L12YC  N6YC  BP8ES  W24EP-U

Устройство свечи зажигания автомобиля в разрезе

MisterSPAS › Блог › Всё о Свечах зажигания

В этой статье мы рассмотрим внутреннее устройстве свечи зажигания, определим, что означает Калильное Число и на что оно влияет, а также научимся диагностировать работу цилиндра по его свече.
Начнем, пожалуй, с устройства свечи зажигания. Всем нам известно какую роль свеча зажигания играет в двигателе, но далеко не все понимают на сколько сложными бывают на первый взгляд простые вещи! Рассмотрим строение свечи зажигания в разрезе:

Теперь давайте представим в каких условия приходится работать свече зажигания.
Резьбовой частью свеча завинчивается прямо в камеру сгорания, где на нормально работающем цилиндре, в момент вспышки, давление достигает 50 атмосфер, температура газов в пламени примерно 2500 градусов с волной распространения порядка 20-40 метров в секунду. И все это происходит в каждом цилиндре примерно 4 раза в секунду только на холостых оборотах! Напряжение пробоя, при котором возникает дуга на электродах, не редко достигает 20 000 вольт, а это достаточно высокое напряжение, и его не так уж и просто довести до центрального электрода т.к. искра так и норовит «прошить» своей дугой какой-нибудь высоковольтный провод, колпачок, или свечной изолятор…
Остальной корпус свечи – наоборот находится снаружи двигателя, и не только не испытывает таких тепловых нагрузок, но зачастую и подвергается крепким морозам пока авто стоит на улице зимой. Все это приводит к серьезным тепловым нагрузкам (сжатие / расширение), но при этом свеча должна оставаться герметичной!
На сегодняшний день свечи претерпели много модернизаций, но все равно являются одним из самых уязвимых участков системы зажигания двигателя, и поэтому инженеры ведут разработки по направлению лазерного бесконтактного лучевого зажигания.
Калильное Число свечи.
Прежде чем мы рассмотрим такую важную характеристику свечи зажигания, мне бы хотелось рассказать, что такое вообще «Калильное Зажигание».
У разных видов двигателей, в силу их конструктивного разнообразия, (таких как степень сжатия, форма и объем камеры сгорания, обороты двигателя и состав ТВС и т.д.), температура стенок камеры сгорания, и свечи зажигания тоже, колеблется в достаточно широких пределах. У одних двигателей эта температура меньше, у других больше… И если температура свечи по какой-то причине нагреется больше положенного, то возникает «калильное зажигание». Дело в том, что сжатая топливовоздушная смесь, и так порядочно нагревается от самого сжатия, и ей нужно не так уж много тепла чтобы самовоспламениться! Не будем вдаваться в подробности почему такое явление имеет место, а лишь усвоим для себя, что «калильное зажигание» это воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре не от искрового пробоя, а от «раскаленной» свечи зажигания.
Свечи зажигания, как и разные двигатели, тоже имеют характеристику, определяющую их рабочую температуру – «калильное число». Калильное число свечи определяет ее температурный режим, при котором данная свеча может исправно работать и, что не мало важно, самоочищаться! Говоря простыми словами, если свеча в процессе работы не будет прогреваться до нужной температуры – то на ней очень быстро и неизбежно будет появляться нагар, в результате которого будут нарушаться условия для искрового пробоя, что может привести к выходу из строя высоковольтной катушки зажигания! Слишком сильно нагретая свеча – дает «калильное зажигание», что очень пагубно сказывается на поршневой группе и клапанах. А вот правильная температура свечи способствует ее нормальной работе и самоочищению, разумеется при правильной работе системы зажигания и допустимой ТВС.
Так вот, «калильное число» свечи зажигания – это и есть параметр, определяющий температурный диапазон, для которого данная свеча предназначена!
Как определяют калильное число свечи.
Для определения калильного числа свечи – прибегают к следующему эксперименту:
В специальную тарировочную моторную установку с наддувом, завинчивают свечу, и постепенно поднимают рабочее давление в камере сгорания, пока в камере сгорания не начнет проявляться калильное зажигание. Само калильное число – это и есть величина, пропорциональная среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке начинает появляться калильное зажигание.
Более низкое калильное число (11-14) – это горячие свечи. Другими словами, свечи с низким калильным числом плохо отводят тепло от своих электродов, и очень сильно разогреваются. Такие свечи характерны для атмосферных двигателей с низкой степенью сжатия.
Калильное число от 17-19 – характеризует свечи средней температуры. Они являются самыми распространенными и применяются на подавляющем большинстве современных автомобильных атмосферных двигателях внутреннего сгорания.
Свечи с калильным числом более 20 – считаются горячими, и применяются в основном на форсированных двигателях, и на двигателях с наддувом. Эти свечи считаются холодными т.к. рассеивают (передают на корпус двигателя) большее количество тепла, в связи с чем не сильно разогреваются в моторах с повышенной температурой в камере сгорания.
Разная теплопроводность свечей зажигания характеризуется различной длиной «теплового конуса» на центральном электроде, который собственно и ограничивает теплоотдачу электрода на корпус камеры сгорания:

О чем же нам может рассказать нагар на свечах?
В первую очередь хочу отметить, что анализировать нагар можно лишь на той свече, которая достаточно долго проработала в конкретном цилиндре – как минимум 250-300 км. пробега! Так же будет не верным анализ, если вы выкрутите свечу из не успевшего прогреться, не стабильно работающего (с пропусками зажигания) двигателя морозным утром.
Свечи закручиваются и вывинчиваются – только на горячую! Анализ нагара на свече можно производить только после того как она проработала несколько минут на прогретом двигателе, уже имея пробег свечи в 300 км.
Теперь о нагаре.
При нормальных условиях эксплуатации на свече практически нет никаких отложений и нагара – все это благополучно сгорает! Есть небольшой налет желтовато — коричневатого цвета (зависит от присадок в топливе) на изоляторе центрального электрода. Отложения на самих электродах практически отсутствуют, нет следов коррозии – рис 1

На рис.2 изображена свеча с явными признаками не полностью сгораемого топлива. Бархатисто-черный, угольный нагар – это ничто иное как углеводороды (само топливо) осевшее на горячих электродах свечи! Такой эффект возникает при чрезмерно богатых смесях, пропусках воспламенения.
Наличие белого, или сероватого налета на свечи рис.3 – говорит наоборот о слишком бедной смеси! Длительная эксплуатация двигателя на такой смеси может привести к серьезным разрушениям поршневой группы и к прогару клапанов!
На рис.4 изображена свеча, работающая на топливе с большим содержанием присадок, в частности металлов. Это характеризуется явным налетом «кирпичного» цвета. Длительная эксплуатация на таком топливе приведет к тому, что металлосодержащий налет образует токопроводящий слой, в связи с чем свеча «пробьется» высоким напряжением не на электродах, как положено, а где-то в другом месте.
Рисунок № 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.
Свеча на рис. № 6 вывернута из неработающего цилиндра. Центральный электрод, его юбка покрыты плотным слоем масла смешанного с каплями не сгоревшего 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.
Рисунок № 7 это 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 бракованная 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. Но это зависит от человека, грешен он или нет (шутка). Если говорить об этой конкретной свече, то ее хозяина Бог миловал.
Рисунок № 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, синие дымление, запах выхлопа похож на мотоциклетный. Если вы хотите, чтобы с работой вашего двигателя было меньше проблем, не вспоминайте о свечах только тогда, когда мотор отказывается работать. Производитель гарантирует безотказную работу свечи на исправном двигателе 30 тыс. километров пробега. Но и вы в свою очередь не забывайте с каждой заменой масла или в среднем каждые 10 тыс. километров пробега проверять состояние свечей. Прежде всего, это 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 рис. № 7. Так же я бы рекомендовал менять свечи местами, это связано с разными температурными режимами работы цилиндров

Все, что нужно знать о свечах зажигания

Начнем с определения

Свеча зажигания — это устройство, которое поджигает топливно-воздушную смесь в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Поджиг осуществляется с помощью электрического разряда напряжением в несколько тысяч вольт, проскакивающего между электродами свечи.

При работающем двигателе, они постоянно подвергаются воздействию высокой температуры (до 1000 градусов Цельсия) и давления. Существует множество типов и моделей свечек, от качества которых зависит работа двигателя.

Посмотрите, в каких суровых условиях работают свечи:

  • Температура до 1 000 градусов Цельсия. Например, серебро плавится при 960 градусах Цельсия;
  • Давление до 4 000 000 Паскаль, что в 20 раз больше давления в шинах;
  • Напряжение до 25 000 Вольт. Такое высокое напряжение подается для того, чтобы искра пробила слой воздуха между электродами и зажгла топливную смесь. Для пробивки одного сантиметра воздуха требуется напряжение в 30 000 вольт. Делайте выводы.

Почти все люди знают, как выглядит свеча зажигания, но мало кто догадывается о том, что находится у нее внутри.

Принцип работы очень прост. С катушки зажигания на наконечник 1 подается напряжение, и между электродами 2(+) и 3(-) проскакивает искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.

Ознакомимся с разновидностями свечей

Свечки классифицируются по конструкции и по материалу электродов.

  • По конструкции, свечи зажигания разделяют на двухэлектродные (первая) и многоэлектродные (вторая):

Многоэлектродные свечи служат дольше и они более надежные, сейчас объясню почему. При эксплуатации свеч электроды выгорают, после чего нарушается искрообразование. Боковой электрод выгорает гораздо быстрее. Так вот, в многоэлектродных свечках, искра проскакивает между центральным и одним из боковых электродов, нагрузка распределяется между боковыми электродами, тем самым, увеличивая их срок службы.

  • По материалу электродов свечки разделяют на классические и иридиевые. Есть еще и платиновые (платиновая напайка на электродах, которая более устойчива к разрушению), но как класс я их не рассматриваю. С обычными свечками все понятно.

Давайте ознакомимся с иридиевыми.

На рисунке изображена иридиевая свечка (1 — боковой электрод с платиновой напайкой, 2 — иридиевый электрод диаметром 0,6 мм, который приваривается лазерной сваркой). Если присмотреться, то на боковом электроде можно увидеть платиновую напайку. Такие свечи имеют ряд неоспоримых преимуществ перед классическими:

  • Центральный электрод очень тонкий, что позволяет «концентрировать» напряжение зажигания;
  • Иридий практически не выгорает, на сердечнике практически не скапливаются отложения;
  • Благодаря тонкому сердечнику сведен к минимуму гасящий эффект при распространении пламени;
  • Иридиевый сердечник прослужит как минимум в два раза дольше.

Свечи зажигания с V-образным разрезом в сердечнике

Довольно интересная разработка и, уверен, довольно эффективная. Как видно на рисунке, на свече с разрезом искра проскакивает на кромке электрода, где топливной смеси скапливается больше. Этот факт свидетельствует о том что смесь будет загораться быстрее, что улучшит качество работы двигателя и снизит расход топлива.

Вот так работает свеча зажигания

Устройство современной свечи зажигания

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания (ДВС) для воспламенения, сжатой поршнем, топливно-воздушной смеси используется элемент получивший название – свеча зажигания. Изобрел ее Роберт Бош в далеком 1902 году после чего, одноименная компания внедрила ее в устройство ДВС.

Каково ее устройство?

Базовое устройство свечи зажигания примерно одинаковое у любой производящей её фирмы. Это – металлический корпус, электроды, число которых может меняться в зависимости от марки, керамический изолятор и проходящий сквозь него центральный контактный стержень. Дальше начинаются различия.

Центральный контактный стержень, например, может иметь наконечник в виде плоской площадки. Но может иметь U или V-образную канавку. Может быть заострённым – в случае, если изготовлен из иридия, как у свечей компании DENSO. У них даже боковой электрод имеет профиль особой формы. Эта компания выпускает самые, пожалуй, надёжные свечи – иридиево-платиновые.


У отдельных моделей бокового электрода может не быть вообще – в частности, инженеры компании SAAB разработали мотор, в которой сам поршень имеет заострённый выступ, функция у которого такая же, как у бокового электрода. Когда поршень максимально приближается к верхней мёртвой точки, между ним и центральным электродом проскакивает искра, поджигая сжатую топливно-воздушную смесь.

Уже упомянутые два и более боковых электрода так же меняют в лучшую сторону рабочие режимы и параметры работы мотора. Одновременно с этим возрастают и требования к рабочим зазорам, которые вообще не рекомендуют менять или как-то трогать подгибанием или разгибом, а только строго сохраняя заводские параметры их изготовления.

При этом принцип работы свечи с двумя и более электродами прост, не требуется никаких технических ухищрений для ее стабильной работы: когда, по мере выработки электрода, его «съедания» искрой, начинаются сбои искры, она автоматически появляется на невыработанном электроде, и процесс работы ДВС продолжается без перебоев.

Металлический корпус в нижней части с резьбой для вкручивания в головку блока цилиндров (ГБЦ) имеет плоскую или коническую кольцеобразную площадку. У свечей с плоской площадкой в комплекте имеется обжимное кольцо-шайба из мягкого металла, препятствующее прорыву сжатой топливно-воздушной смеси или продуктов сгорания наружу. У свечей с коническим профилем после резьбы в таком кольце нужды нет, сам конический профиль надёжно закупоривает верхушку камеры сгорания.

Центральные изоляторы во всех моделях делают из термостойкой керамики. Именно на неё наносится маркировка с типом, названием компании-производителя и т.д. Внутри, между контактом для провода и стержнем с центральным контактом, размещается резистор, главная функция которого – подавление радиопомех, возникающих в момент искрового разряда. С учётом развития радио- и телекоммуникаций и их внедрение в системы автомобиля, включая электронное управление впрыском, размещение такого резистора стало обязательным в устройстве свечи зажигания.

В той части, которая вкручивается в ГБЦ, центральный изолятор имеет форму постепенно сужающегося конуса – это сделано для того, чтобы более эффективно отводить тепло, не допуская перекала.

Вид современной свечи

Разнообразие технических решений в разработке и производстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания породило и множество моделей свечей для них. В зависимости от применяемого топлива для машины, степени сжатия в цилиндре, способа управления зажиганием (механический, с помощью трамблёра, или электронным), их можно разделить на следующие виды.

Виды свечей

Они разделяются по нескольким характеристикам:

  1. Калильному числу.
  2. Количеству электродов.
  3. Искровому промежутку.
  4. Температурному диапазону.
  5. Сроку службы.
  6. Характеристикам термостойкости.

Кроме того, некоторые виды свечей зажигания разных годов выпуска одной и той же фирмы могут отличаться по длине юбки с резьбой: у ранних моделей автомобилей была меньшая толщина головок цилиндров, которые делались из чугуна и, соответственно резьба необходима более короткая. С переходом к ГБЦ из алюминиевых сплавов их толщина увеличилась, а значит – и длина резьбы в ней тоже стала большей.

Опытный автомобилист в начале всегда обратит внимание на калильное число, которое показывает, с каким давлением может возникнуть калильный эффект, то есть продолжение работы двигателя после разрыва цепи зажигания, когда от контакта с нагретым до критических значений электродом мотор продолжает работать.

При этом использование свечи с калильным числом больше рекомендованных использовать ещё допустимо, с заниженным же – эксплуатация двигателя запрещена! Иначе незадачливый водитель быстро столкнётся с проблемой прогорания поршней, клапанов и с пробоем прокладки головки цилиндров.

Для качественного и стабильного искрообразования в последние два десятка лет выпускают свечи с двумя, тремя и даже четырьмя боковыми электродами.

Но стабильность работы может быть достигнута и иным способом: расположением вспомогательных элементов, играющих роль этих электродов, на самом изоляторе свечи. Возникают несколько кольцевых блуждающих вокруг центрального электрода электрических разрядов, и таким образом, существенно уменьшается вероятность перебоя работы двигателя.

Спортивная свеча Brisk с промежуточными электродами на изоляторе

Приведем еще несколько важных моментов в характеристиках свечей:

  • Нарушение такого параметра, как искровой зазор, также отрицательно скажется на работе мотора;
  • Не менее важна термостойкость, её температурный диапазон, означающий нагрев той части, что погружена в пространство между поршнем и головкой цилиндра. Диапазон температур внутри рабочей части в норме лежит в рамках 500-900⁰С. Выход за пределы этого диапазона означает понижение ресурса. В частности, у всех видов свечей зажигания понижение температуры ведёт к быстрому нарастанию нагара;
  • В нормально отрегулированном двигателе работоспособность зависит от пробега и составляет примерно 30 000 км для свечей, работающих на классической схеме зажигания, и 20 000 – на электронной. Впрочем, у самых высоких по цене (но и у самых надёжных) свечей фирмы DENSO срок службы — до 5-6 лет. Или, иначе говоря, они обеспечат пробег без замены при условии стандартной эксплуатации на протяжении порядка 150 000 — 200 000 километров. Правда, и требования поддержания режимов согласно инструкции ужесточены. К этим требованиям относятся применение топлива с октановым числом ни в коем случае не ниже рекомендованного, и их установка строго по правилам. В частности, не допускается затяжка их в головку цилиндров с усилием выше или ниже рекомендованных, что может повлечь за собой сведение на нет всех их преимуществ;
  • Тепловой параметр показывает взаимосвязь режимов двигателя и рабочей температуры свечи. Для его повышения увеличивают размеры теплового конуса, придерживаясь, однако, рекомендованной величины в 900 градусов. Выход за эти границы увеличивает риск калильного зажигания.

Градация видов зависит не только от заявленных параметров. Описывая рабочие характеристики свечи зажигания, нужно учитывать ещё и из какого материала изготовлены наконечники электродов.

Самые дешёвые свечи – никелевые. Простота конструкции обуславливает и небольшой срок службы, поэтому их замена делается часто, после 15-18 тысяч километров пробега. Хотя в условиях города, учитывая неровность эксплуатации (стояние с работающим двигателем в пробках, частое чередование ускорения и торможения на светофорах) этот километраж можно смело делить на два, так что время эксплуатации никелевых свечей в норме составляет не больше года.

В платиновых свечах делаются платиновые напайки, что увеличивает срок их эксплуатации до 50 000 километров. Посмотрите стоимость платины в любом обменнике – и вы поймёте, почему эти напайки делают их такими дорогими.


В иридиевых свечах уже два драгоценных металла: иридий в виде напайки на острие центрального электрода и платина – на боковых. Учитывая стоимость иридия, цена на них по сравнению с никелевыми возрастает на 50-60%. Но технические характеристики свечи зажигания с иридием таковы, что проехать с ними можно уже от 60 до 200 тысяч километров.

Такие параметры свечи, как: диаметр резьбы; номер головки ключа под нее; длина юбки с резьбой; зазор между электродами, также относятся к их техническим характеристикам.

Заключение

Прогресс не стоит на месте. Новые технологии позволили, например, довести степень очистки металлов для электродов до 99,999%. Иридий, платина и даже никель такой чистоты способны увеличить срок службы свечи зажигания ещё на 15-18%, в пример поставим компанию DENSO. Кроме того, инженерная мысль продолжила их развитие, предложив факельный и форкамерный тип выработки искры, что сделало работу моторов ещё более стабильной.

Что же касается неизбежной в таком случае увеличения цены – сама возможность в процессе эксплуатации автомобиля как можно реже заглядывать под капот уже оправдывает покупку каждой свечи зажигания даже за 10-20 долларов за штуку.

Свеча зажигания

: определение, функции, детали, типы, работа, выпуск

Первоначально, при идеальной конструкции бензиновых двигателей внутреннего сгорания, если исключить свечу зажигания , то процесс сгорания не будет работать. Устройство подает электрический ток от системы зажигания в камеру сгорания двигателей с искровым зажиганием. Сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется вместе с компонентом.

Как мы узнали, секрет механического движения большинства автомобилей получен от круга сгорания.Для небольшого взрыва в комплект входит свеча зажигания версии SI.

Компонент настолько мал, что люди не обращают внимания на его работу в двигателе автомобиля. он содержит металлическую оболочку с резьбой, электрически изолированную от центрального электрода фарфоровым изолятором. Центральный электрод, который может содержать резистор, прикреплен сильно изолированным проводом к выходному выводу катушки зажигания или магнето.

Металлический кожух ввинчивается в головку блока цилиндров двигателя и вызывает воспламенение.Сегодня мы рассмотрим определение, функции, детали, типы, принцип работы, плохие симптомы, а также преимущества и недостатки свечей зажигания.

Прочтите: Основные части поршней и их функции

Определение свечей зажигания

Свеча зажигания - это электрическое устройство, которое используется в двигателях внутреннего сгорания для воспламенения сжатого аэрозольного бензина с помощью электрической искры. Электрический компонент широко используется для выполнения механических работ.

Проще говоря, свечи зажигания превращают источник энергии (бензин) в движение.Например, у нас есть легковоспламеняющийся бензин, а также воздух, который при смешивании может вызвать взрыв. Штепсель подобен зажиганию сжатого газа.

Свечи зажигания бывают штатные (заменяемые) или исправные. Свечи зажигания имеют более жесткие характеристики и способны выдерживать большие изменения температур и механических нагрузок. Однако обычные типы не могут. Что ж, мы подробнее рассмотрим их ниже в этой статье.

Функции свечей зажигания

Свеча зажигания выполняет две основные функции в двигателях внутреннего сгорания, в том числе:

  • Воспламенение топливно-воздушной смеси: поскольку электрическая энергия передается через компонент, она воспламеняет бензиново-воздушную смесь в камере сгорания.
  • Отвод тепла: свечи зажигания не могут выделять тепло, но их можно использовать только для отвода тепла. Температура конца запального конца свечи должна быть достаточно низкой, чтобы предотвратить преждевременное зажигание, но должна быть достаточно высокой, чтобы предотвратить засорение. Свечи зажигания могут служить теплообменником, устраняя нежелательную тепловую энергию из камеры сгорания. Затем тепло передается в систему охлаждения двигателя.

Еще одна обнаруженная функция свечей зажигания - прямое зажигание Saab.Когда они не стреляют, прибор используется для измерения ионизации в цилиндрах. Это измерение ионного тока используется для замены обычного датчика фазы кулачка, датчика детонации и функции измерения пропусков зажигания.

Свечи зажигания также используются в печах, в которых необходимо воспламенить горючую смесь топлива и воздуха. В этом состоянии они называются запальниками пламени.

Основные детали свечи зажигания

Ниже представлены различные части свечи зажигания и их функции:

Изолятор:

Эта деталь изолирует вывод, центральный вал и центральный электрод от корпуса.это помогает предотвратить утечку высокого напряжения с электродов. Поскольку нижняя часть изоляционного материала вставлена ​​в камеру сгорания, необходимо использовать оксид алюминия высокой чистоты с отличными термостойкими характеристиками, механической прочностью, отличной изоляцией и теплопроводностью при высоких температурах.

Терминал:

Клемма присоединена к высоковольтному шнуру, который пропускает ток высокого напряжения через систему зажигания. Он содержал клеммную гайку, которая поддерживает практически любой доступный высоковольтный шнур.Для некоторых автомобилей, для которых не требуется клеммная гайка, клемму можно снять.

Кольцо, стояночная шайба:

Этот компонент свечи зажигания помогает изолятору и корпусу плотно прилегать друг к другу и поддерживать герметичность

Прокладка:

Прокладка обеспечивает идеальное прилегание корпуса и двигателя друг к другу, а также обеспечивает герметичность камеры сгорания. Тем не менее, существует процедура затяжки, и необходимо обеспечить подходящий фиксирующий край.

Центральный вал (шток):

Центральный вал соединяет клемму и центральный электрод. Деталь изготовлена ​​из стали и выполняет роль, которая позволяет току высокого напряжения течь от вывода к центральному электроду без потерь.

Стеклянное уплотнение:

Стеклянное уплотнение расположено между центральным валом и изолятором для обеспечения герметичности. Он изготовлен из специальной смеси стеклянного порошка и медного порошка. Они заряжаются в установочной части вала, центрального вала и центрального электрода, а затем плавятся при высокой температуре.Это связывает центральный вал и центральный электрод и сплавляет изолятор и металл. Их уплотнение хорошее, а коэффициент теплового расширения идеален. Благодаря этому даже в тяжелых условиях не возникает зазоров и обеспечивается хорошая герметичность.

Прочтите: Применение, плюсы и минусы двухтактных двигателей

Электрод с медью:

В центральном электроде используется специальный никелевый сплав для уменьшения износа электрода, а медь герметизирована в центральной части для повышения ее теплопроводности.

Корпус:

Корпус образует внешнюю оболочку, которая окружает и поддерживает изолятор. Это также позволяет устанавливать свечу зажигания на двигатель. В нижней части находится заземляющий электрод, который заставляет ток течь через двигатель к центральному электроду через зазор.

Центральный электрод:

Центральный электрод приваривается лазером к наконечнику из иридиевого сплава, обычно диаметром 0,4 мм для получения центрального электрода. Иридий - драгоценный металл с чрезвычайно высокими свойствами для электрода свечи зажигания.Эти свойства включают стойкость к высоким температурам, высокую прочность и низкое сопротивление и т. Д. Назначение центрального электрода - снизить напряжение искры, обеспечить надежную искру, улучшить характеристики зажигания и уменьшить эффект гашения.

Заземляющий электрод с U-образной канавкой:

Этот компонент служит очень важной цели, поскольку позволяет получить большую энергию зажигания, легко расширяя сердцевину пламени (размер пламени). Поверхность, контактирующая с топливовоздушной смесью, большая, с большим краевым сечением и легко возникают искры.Наконец,

Электрод с конической шлифовкой:

В этой части наконечник электрода имеет мелко сужающуюся форму. Цель состоит в том, чтобы уменьшить эффект гашения, что улучшает характеристики зажигания.

Прочтите Что необходимо знать о маслоохладителе двигателя

Ниже представлена ​​полная схема свечи зажигания:

Типы свечей зажигания

Ниже представлены различные типы имеющихся свечей зажигания:

Медные свечи зажигания:

В этих типах свечей зажигания центральный электрод представляет собой медный сердечник, покрытый никелевым сплавом.Для образования искры требуется большее напряжение, поскольку центральный электрод имеет наибольший диаметр по сравнению с другими. Поскольку никелевые сплавы - мягкий материал и не очень прочный, медные свечи зажигания необходимо заменять чаще, чем свечи других типов. Некоторые автомобили рассчитаны на использование штепсельной вилки, несмотря на меньший срок их службы. Хотя некоторые производители считают, что установка дорогих свечей зажигания может быть пустой тратой денег.

Иридиевые свечи зажигания:

Свечи зажигания иридиевого типа служат дольше, поскольку иридий более твердый и прочный материал, чем платина.Центральный электрод спроектирован так, чтобы быть маленьким, поэтому для генерации искры требуется меньшее напряжение. Поэтому он дороже по сравнению с первым типом. В настоящее время в большинстве автомобилей используются иридиевые свечи зажигания, поскольку они сводят к минимуму количество поломок автомобиля.

Свечи зажигания с одинарной платиной:

Эти типы свечей зажигания аналогичны версии из меди / никеля, за исключением того, что ее центральный электрод содержит платиновый диск. этот диск приварен к наконечнику, а не из никелевого сплава.Одиночные платиновые свечи стоят дорого, но служат дольше, чем никелевый сплав, прежде чем они изнашиваются. Он выделяет больше тепла, что снижает накопление углерода. Свеча рекомендуется для новых автомобилей с системой зажигания типа "катушка на свече".

Двойные платиновые свечи зажигания:

В этих типах есть платиновое покрытие как на центральном, так и на заземляющем электродах, что делает их более эффективными и долговечными. Это отличный выбор для отработанной системы искрового зажигания, которая приводит к большему износу обоих электродов.

В системе зажигания с израсходованной искрой каждая катушка зажигания зажигает одновременно две свечи зажигания. Один в цилиндре такта компрессора, а другой в цилиндре такта выпуска. Наконец, искра тратится впустую, потому что топливно-воздушная смесь уже сгорела в предыдущем такте. эта система зажигания не сильно подвержена воздействию дождя или мусора.

Серебряные свечи зажигания:

Поскольку материал серебряных свечей зажигания менее прочен, они не служат долго, как иридиевые или платиновые свечи зажигания.Но он превосходит теплопроводность, его часто используют в старых европейских автомобилях и мотоциклах.

Прочтите Все, что вам нужно знать о автомобильном масляном фильтре

Принцип работы свечи зажигания

Работа свечи зажигания на каком-то этапе может быть довольно сложной, но может быть очень интересной для изучения. Как упоминалось ранее, его цель - воспламенить смесь сжатого воздуха и топлива в бензиновых двигателях.

Устройство содержит изолированный центральный электрод, проходящий по всей длине, и один или несколько заземляющих электродов на нижнем конце.Эта часть отделена от открытого конца центрального электрода, который называется «искровым разрядником». Когда напряжение подается от катушки зажигания к свече зажигания, оно достаточно высокое, заставляя электрическую энергию перескакивать через зазор и вызывать искру.

Электроды традиционно изготавливались из меди, но сейчас улучшается использование металлов с высоким содержанием металлов, таких как иридий и платина. Современные свечи зажигания разработаны с меньшими центральными электродами, поэтому для образования искр требуется более низкое напряжение.Это связано с тем, что меньшее напряжение делает систему зажигания более эффективной.

Свеча устанавливается на высокое напряжение, генерируемое зажиганием или магнето. Когда электроны вытекают из катушки, между центральным и боковым электродами возникает разность напряжений. На этом этапе ток не может течь, потому что воздух и топливо в зазоре являются изолятором, но по мере роста напряжения структура газа между электродами начинает меняться. Когда напряжение превышает диэлектрическую прочность газов, они ионизируются.

Этот ионизированный газ становится проводником и позволяет электронам проходить через зазор. Свечи зажигания обычно требуют напряжения более 2000 вольт для правильного зажигания. По мере увеличения тока электронов через промежуток температура искрового канала достигает 60 000 К. Из-за огромного тепла в искровом канале ионизированный газ быстро расширяется, вызывая небольшой взрыв в камере.

Свечи горячей и холодной

Диапазон нагрева свечей зажигания - это температура иглы в искровом промежутке.Компонент считается горячим или холодным в зависимости от температуры. Горячие свечи зажигания являются хорошими изоляторами, потому что больше тепла сохраняется в наконечнике и, следовательно, в камере сгорания. Он имеет тенденцию служить дольше, чем холодный тип, потому что температура достаточно высока, чтобы сжечь нагар. Вот почему горячая замена хорошо работает на стандартных автомобилях.

Свечи холодного зажигания имеют гораздо меньшую изоляцию, поэтому больше тепла отводится от наконечника и от камеры. Это сохраняет охлаждение камеры сгорания.Однако слишком большое количество горячих камер цилиндра для безупречной работы может привести к преждевременному зажиганию или детонации (неравномерному сгоранию топлива), что может привести к необратимому повреждению двигателя. Холодные свечи идеально подходят для высокопроизводительных автомобилей с высокотемпературными двигателями, двигателей с высокой мощностью, высокими оборотами, длительным ускорением или высокоскоростной ездой или принудительной индукцией.

Посмотрите видео, чтобы лучше понять, как работают свечи зажигания:

Чтение: понимание автомобильного двигателя

Признаки неисправной или неисправной свечи зажигания

Ниже приведены симптомы неисправной или неисправной свечи зажигания и способы их устранения:

Медленное ускорение:

Когда свечи зажигания начинают выходить из строя, вы начинаете замечать плохое ускорение вашего автомобиля.Хотя в современных автомобилях, где датчик больше всего говорит о состоянии системы зажигания двигателя. Эту проблему легко заметить. Иногда проблема может быть в неисправном датчике, но в большинстве случаев это изношенная вилка. Медленное ускорение может быть вызвано несколькими факторами в двигателе, такими как плохие топливные фильтры, грязный или забитый топливный инжектор или неисправный датчик кислорода. Вот почему специалисту необходимо изучить ситуацию, как только она возникла.

Плохая экономия топлива:

Плохая свеча зажигания может заставить вас тратить больше денег на топливо.Хорошая свеча зажигания помогает эффективно сжигать топливо в цикле сгорания, что помогает достичь большей экономии топлива, чем средняя. Проблема возникает на свече зажигания либо из-за слишком малого зазора между электродами, либо из-за большого зазора между ними. В большинстве случаев механики регулируют зазор, когда вы жалуетесь на аналогичную проблему. Что ж, лучше заменить вилку, чтобы этого не случилось в будущем.

Сложный запуск:

Проблема является распространенной, когда вы обнаруживаете, что самодельный водитель едет прямо, теряя свечу зажигания, когда у него / нее возникают проблемы с запуском машины.В большинстве случаев устройство выглядит изношенным. Но различные симптомы могут повлиять на систему зажигания двигателя, необходимо привлечь специалиста.

Пропуски зажигания в двигателе:

Пропуски зажигания в двигателях - это проблема системы зажигания, часто в современных автомобилях это неисправность датчика. Но это также вызвано проводом свечи зажигания или повреждением наконечника свечи зажигания, соединяющего провод. При пропуске зажигания в двигателе водитель будет слышать прерывистые звуки спотыкания или разбрызгивания в двигателе.Если не принять меры и пропуски зажигания продолжаются, выбросы выхлопных газов увеличатся, экономия топлива снизится, а мощность двигателя уменьшится. Итак, другая проблема связана с пропусками зажигания, подумайте о том, чтобы немедленно обратиться к механику, когда заметите пропуски зажигания в двигателе.

Читайте: Понимание автомобильного клапана

В заключение, свеча зажигания - отличный компонент, который, как мы видели, эффективно работает на бензиновых двигателях. Мы также изучили две функции, которые он предлагает, в том числе зажигание и отвод тепла из камеры.Были выявлены различные детали и функции свечей зажигания, а также их типы и плохие симптомы.

Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, то прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Свеча зажигания - конструкция и техническая информация

Конструкция свечи зажигания

Свечи зажигания - один из наиболее неправильно понимаемых компонентов двигателя.За прошедшие годы возникло множество вопросов, которые сбили с толку многих людей.

Это руководство было разработано, чтобы помочь техническим специалистам, любителям или гоночным механикам понять, использовать и устранять неисправности свечей зажигания. Информация, содержащаяся в этом руководстве, применима ко всем типам двигателей внутреннего сгорания: двухтактным двигателям, роторным двигателям, высокопроизводительным / гоночным двигателям и уличным транспортным средствам.

Свечи зажигания - это «окно» в ваш двигатель (ваш единственный свидетель камеры сгорания), и их можно использовать в качестве ценного диагностического инструмента.Подобно термометру пациента, свеча зажигания отображает симптомы и условия работы двигателя. Опытный тюнер может проанализировать эти симптомы, чтобы отследить основную причину многих проблем или определить соотношение воздух / топливо.

Свеча зажигания выполняет две основные функции:

  • Для воспламенения топливовоздушной смеси
  • Для отвода тепла от камеры сгорания

Свечи зажигания передают электрическую энергию, которая превращает топливо в рабочую энергию. Система зажигания должна подавать достаточное напряжение, чтобы вызвать искру в зазоре свечи.Это называется «Электрические характеристики».

Температура запального конца свечи зажигания должна быть достаточно низкой, чтобы предотвратить преждевременное зажигание, но достаточно высокой, чтобы предотвратить засорение. Это называется «Тепловые характеристики» и определяется выбранным диапазоном нагрева.

Важно помнить, что свечи зажигания не выделяют тепло , они могут только отводить тепло. Свеча зажигания работает как теплообменник , отводя нежелательную тепловую энергию от камеры сгорания и передавая тепло системе охлаждения двигателя.Диапазон нагрева определяется как способность свечи рассеивать тепло.

Скорость теплопередачи определяется по:

  • Длина носа изолятора
  • Объем газа вокруг носка изолятора
  • Материалы / конструкция центрального электрода и фарфорового изолятора

Диапазон нагрева свечи зажигания не зависит от фактического напряжения, передаваемого через свечу зажигания. Скорее, диапазон нагрева является мерой способности свечи зажигания отводить тепло из камеры сгорания.Измерение теплового диапазона определяется несколькими факторами; длина керамического носика центрального изолятора и его способность поглощать и передавать тепло сгорания, материальный состав изолятора и материал центрального электрода.


Тепловая мощность - путь теплового потока

Длина выступа изолятора - это расстояние от огневой точки изолятора до точки, где изолятор встречается с металлической оболочкой. Поскольку изолирующий наконечник является самой горячей частью свечи зажигания, температура наконечника является основным фактором преждевременного воспламенения и загрязнения.

Независимо от того, установлены ли свечи зажигания в газонокосилке, лодке или гоночном автомобиле, температура наконечника свечи зажигания должна оставаться в пределах 500–850 ° C. Если температура наконечника ниже 500 ° C, область изолятора, окружающая центральный электрод, не будет достаточно горячей для сжигания нагара и отложений в камере сгорания.

Эти накопленные отложения могут привести к засорению свечей зажигания и пропуску зажигания. Если температура наконечника выше 850 ° C, свеча зажигания будет перегреваться, что может привести к образованию пузырей вокруг центрального электрода и расплавлению электродов.Это может привести к преждевременному воспламенению / детонации и дорогостоящему повреждению двигателя. Для свечей зажигания идентичных типов разница от одного диапазона нагрева к другому заключается в способности удалить из камеры сгорания примерно 70–100 ° C. Температура запального конца запальной свечи проектируемого типа повышается на 10–20 ° C.


Температура наконечника и внешний вид конца обжига

Внешний вид запального конца также зависит от температуры наконечника свечи зажигания. Существует три основных диагностических критерия свечей зажигания: исправны, загрязнены и перегреты.Граница между загрязнением и оптимальной рабочей областью (500 ° C) называется температурой самоочистки свечи зажигания. Температура в этот момент - это температура, при которой сгорает накопленный углерод и отложения сгорания.

Принимая во внимание, что длина выступа изолятора является определяющим фактором в диапазоне нагрева свечи зажигания, чем длиннее выступ изолятора, тем меньше тепла поглощается и тем дальше тепло должно проходить в водяные шейки головки блока цилиндров. Это означает, что вилка имеет более высокую внутреннюю температуру и считается горячей заменой.Горячая свеча зажигания поддерживает более высокую внутреннюю рабочую температуру, чтобы сжечь масло и нагар, и не имеет никакого отношения к качеству или интенсивности искры.

И наоборот, холодная свеча зажигания имеет более короткий носик изолятора и поглощает больше тепла камеры сгорания. Это тепло распространяется на меньшее расстояние и позволяет вилке работать при более низкой внутренней температуре. Более холодный тепловой диапазон необходим, когда двигатель модифицируется для повышения производительности, подвергается большим нагрузкам или работает на высоких оборотах в течение значительного периода времени.Более холодный тип отводит тепло быстрее и снижает вероятность преждевременного воспламенения / детонации и оплавления или повреждения огневого конца. (Температура двигателя может повлиять на рабочую температуру свечи зажигания, но не на ее диапазон нагрева).

Ниже приводится список некоторых возможных внешних воздействий на рабочие температуры свечи зажигания. Следующие ниже симптомы или условия могут повлиять на фактическую температуру свечи зажигания. Свеча зажигания не может создавать такие условия, но она должна выдерживать высокие уровни нагрева… в противном случае ухудшатся рабочие характеристики и может произойти повреждение двигателя.

Смеси воздуха и топлива серьезно влияют на характеристики двигателя и рабочие температуры свечей зажигания.

  • Обогащенная топливно-воздушная смесь вызывает падение температуры наконечника, что приводит к загрязнению и ухудшению управляемости
  • Обедненные топливно-воздушные смеси вызывают повышение температуры наконечника свечи и цилиндра, что приводит к преждевременному воспламенению, детонации и, возможно, серьезному повреждению свечи зажигания и двигателя
  • Важно многократно считывать значения свечей зажигания в процессе настройки для достижения оптимальной топливно-воздушной смеси.

Повышенная степень сжатия / принудительная индукция повышает температуру наконечника свечи зажигания и цилиндров

  • Степень сжатия можно увеличить, выполнив любую из следующих модификаций:
  1. уменьшение объема камеры сгорания (т.е.например: поршни с куполообразной головкой, головки камеры меньшего размера, фрезерные головки и т. д.)
  2. добавление принудительной индукции (закись азота, турбонаддув или наддув)
  3. Замена распредвала
  • По мере увеличения компрессии необходимы более холодная свеча диапазона нагрева, более высокое октановое число топлива и особое внимание к моменту зажигания и соотношению воздух / топливо. Если не выбрать более холодную свечу зажигания, это может привести к повреждению свечи зажигания / двигателя

Время опережения зажигания

  • Увеличение угла опережения зажигания на 10 ° вызывает повышение температуры жала прибл.70 ° -100 ° С

Обороты двигателя и нагрузка

  • Повышение температуры конца пламени пропорционально частоте вращения двигателя и нагрузке. При движении с постоянной высокой скоростью или при переноске / толкании очень тяжелых грузов следует установить свечу зажигания с более холодным диапазоном нагрева

Температура окружающего воздуха

  • При понижении температуры воздуха плотность воздуха / объем воздуха увеличивается, что приводит к более бедной топливно-воздушной смеси.Это создает более высокое давление / температуру в цилиндре и вызывает повышение температуры наконечника свечи зажигания. Значит, надо увеличивать подачу топлива. При повышении температуры плотность воздуха уменьшается, как и объем всасываемого воздуха, и подача топлива должна быть уменьшена.

Влажность

  • По мере увеличения влажности объем забираемого воздуха уменьшается
  • Результат - более низкие значения давления и температуры сгорания, вызывающие снижение температуры свечи зажигания и уменьшение доступной мощности.
  • Топливно-воздушная смесь должна быть беднее в зависимости от температуры окружающей среды.

Барометрическое давление / высота

  • Также влияет на температуру кончика свечи зажигания
  • Чем выше высота, тем ниже становится давление в баллоне. С понижением температуры цилиндра понижается и температура наконечника свечи
  • .
  • Многие механики пытаются «преследовать» настройку, изменяя диапазоны нагрева свечи зажигания.
  • Настоящий ответ состоит в том, чтобы отрегулировать форсунки или смеси воздух / топливо, чтобы вернуть больше воздуха в двигатель.

Типы аномального возгорания:

  • Определяется как: воспламенение топливовоздушной смеси до установленной метки угла опережения зажигания
  • Вызвано горячими точками в камере сгорания… может быть вызвано (или усилено) из-за превышения времени задержки, слишком горячей свечи зажигания, низкооктанового топлива, обедненной воздушно-топливной смеси, слишком высокой компрессии или недостаточного охлаждения двигателя.
  • Переход на топливо с более высоким октановым числом, более холодную пробку, более богатую топливную смесь или более низкую степень сжатия может быть в порядке
  • Вам также может потребоваться замедлить угол опережения зажигания и проверить систему охлаждения автомобиля.
  • Предварительное возгорание обычно приводит к детонации; предварительное зажигание и детонация - два отдельных события
  • Злейший враг свечи зажигания! (кроме обрастания)
  • Может сломать изоляторы или сломать заземляющие электроды
  • Предварительное зажигание чаще всего приводит к детонации
  • Температура наконечника свечи может достигать более 3000 ° F во время процесса сгорания (в гоночном двигателе)
  • Чаще всего возникает из-за горячих точек в камере сгорания.
  • Горячие точки позволяют топливно-воздушной смеси предварительно воспламениться. Поскольку поршень движется вверх за счет механического воздействия шатуна, предварительно воспламененный взрыв будет пытаться заставить поршень опускаться. Если поршень не может подняться (из-за силы преждевременного взрыва) и не может опуститься (из-за восходящего движения шатуна), поршень будет дребезжать из стороны в сторону. Возникающая в результате ударная волна вызывает слышимый звук свистка. Это детонация.
  • Большая часть повреждений, которые двигатель получает при «детонации», происходит из-за чрезмерного нагрева.
  • Свеча зажигания повреждена как повышенными температурами, так и сопутствующей ударной волной или сотрясением мозга
  • Сообщается, что свеча зажигания перестала зажигаться, когда не было подано достаточно напряжения, чтобы зажечь все топливо, присутствующее в камере сгорания в надлежащий момент рабочего такта (за несколько градусов до верхней мертвой точки)
  • Свеча зажигания может давать слабую искру (или вообще не давать искру) по ряду причин: неисправная катушка, слишком сильное сжатие с неправильным зазором свечи, засоренные свечи зажигания с сухим или влажным загрязнением, недостаточная синхронизация зажигания и т.
  • Незначительные пропуски зажигания могут вызвать снижение производительности по очевидным причинам (если топливо не горит, энергия не вырабатывается)
  • Сильные пропуски зажигания приводят к снижению расхода топлива, ухудшению управляемости и могут привести к повреждению двигателя.
  • Возникнет, когда температура наконечника свечи зажигания недостаточна для сжигания нагара, топлива, масла или других отложений
  • Приведет к выщелачиванию искры к металлической оболочке ... отсутствие искры в зазоре свечи вызовет пропуски зажигания
  • Свечи зажигания с влажным загрязнением необходимо заменить… свечи зажигания не загораются
  • Свечи зажигания с сухим загрязнением иногда можно очистить, доведя двигатель до рабочей температуры
  • Перед заменой засоренных свечей зажигания обязательно устраните основную причину засорения

Свеча зажигания - обзор

10.4.1 Глинозем

10.4.1.1 Общие свойства и применение глинозема

Глинозем является наиболее широко используемым из двадцати или около того оксидной керамики и часто считается историческим предшественником современной инженерной керамики. Фактическое содержание оксида алюминия, указанное как Al 2 O 3 , находится в диапазоне от 85% до 99,9%, в зависимости от требований приложения.

Огнеупоры на основе глинозема с крупными зернами используются в относительно массивных формах, таких как плиты, профили и кирпичи для строительства печей.Глинозем имеет высокую температуру плавления (2050 ° C), а его термостойкость или огнеупорность давно оценили конструкторы печей. Фактически, существует тенденция к замене алюмосиликатных огнеупоров (на основе глин) более дорогими материалами с высоким содержанием глинозема и глиноземом высокой чистоты. Силы межатомной связи, частично ионные и частично ковалентные, чрезвычайно сильны, а кристаллическая структура оксида алюминия физически стабильна до температур 1500–1700 ° C. Он используется для защитных кожухов термопар для измерения температуры, которые должны выдерживать горячие и агрессивные среды, а также для фильтров, удаляющих посторонние частицы и оксидную окалину из быстро движущихся потоков расплавленного алюминия перед литьем.Большие огнеупорные блоки, отлитые из плавленого глинозема, используются для футеровки стекловаренных печей. Однако, хотя оксид алюминия является жаропрочным материалом с полезной химической стабильностью, он более чувствителен к тепловому удару, чем карбид кремния и нитрид кремния. Способствующим фактором является относительно высокий линейный коэффициент теплового расширения (α). Соответствующие значения α / × 10 -6 K -1 для карбида кремния, нитрида кремния и оксида алюминия равны 8, 4,5 и 3,5.

Керамика из оксида алюминия, предназначенная для использования в качестве конструктивных элементов при более низких температурах, обычно имеет мелкий размер зерна (0.5–20 µ м) и практически нулевой пористостью. Разработка глинозема для удовлетворения все более жестких требований велась непрерывно на протяжении многих лет и была сосредоточена в основном на контроле химического состава и структуры зерен. Химическая инертность оксида алюминия и его биосовместимость с тканями человека привели к его использованию для протезов бедра. Часто цитируемым примером возможностей глинозема является изолирующий корпус свечи зажигания для бензиновых двигателей (рис. 10.1).Его дизайн и методы изготовления неуклонно развивались с начала 1900-х годов. В современных двигателях безотказная работа свечи в первую очередь зависит от изоляционных свойств ее изостатически прессованного оксидно-алюминиевого корпуса. Ожидается, что каждая свеча выдержит температуры до 1000 ° C, внезапное механическое давление, агрессивные выхлопные газы и разность потенциалов около 30 кВ при «зажигании» точно 50–100 раз в секунду в течение длительных периодов времени. Заглушки имеют гладкую глянцевую (стекловидную) поверхность, так что любая электропроводящая пленка загрязнений может быть легко удалена.

Рисунок 10.1. Свеча зажигания бензинового двигателя

(с благодарностью Champion Spark Plug Division компании Cooper CB Ltd).

Исключительные изолирующие свойства и ассортимент алюмооксидной керамики давно признаны в электротехнической и электронной промышленности (например, подложки для схем, герметичные упаковки для полупроводниковых микросхем). В отличие от металлов, в структуре нет «свободных» электронов, которые могли бы сформировать поток тока. Диэлектрическая прочность, которая является мерой способности материала выдерживать градиент электрического потенциала без пробоя или разряда, очень высока.Даже при температурах, приближающихся к 1000 ° C, когда атомы имеют тенденцию становиться подвижными и переносить некоторый электрический заряд, удельное сопротивление все еще остается значительно высоким. Электрические свойства обычно улучшаются при улучшении чистоты оксида алюминия.

Во многих конструктивных элементах массового производства используются преимущества превосходной прочности на сжатие, твердости и износостойкости глинозема (например, вращающиеся уплотнения в стиральных машинах и водяных насосах для автомобильных двигателей, приспособления для обработки почвы и режущие инструменты, сошники для прохождения почвы на сельскохозяйственном оборудовании. , подшипники валов в часовых и магнитофонных машинах, направляющие для быстродвижущихся волокон и пряжи, шлифовальные абразивы).(Наждак, хорошо известный абразив, представляет собой нечистую безводную форму оксида алюминия, которая содержит до 20% SiO 2 + Fe 2 O 3 ; предварительная обработка часто не требуется.) Составляющие атомы в оксиде алюминия, алюминии и кислород, имеют относительно низкую массу, и соответственно низкая плотность (3800 кг м -3 ) часто является предпочтительной. Однако, как и большая часть керамики, оксид алюминия является хрупким и не должен подвергаться ни ударным ударам, ни чрезмерным растягивающим напряжениям во время эксплуатации.

Компоненты из оксида алюминия часто довольно малы, но их функционирование может существенно повлиять на производительность и общую эффективность гораздо более крупной инженерной системы. Изоляторы свечей зажигания 1 и уплотнительные кольца водяных насосов в двигателях внутреннего сгорания являются яркими примерами работы этого принципа.

10.4.1.2 Приготовление и формование порошков оксида алюминия

Изучение общей формы производственного процесса для керамики из оксида алюминия от руды до готовой формы дает представление о некоторых важных факторах и принципах работы, которыми руководствуется технолог керамики специализированных методов формования керамики.Как упоминалось ранее, каждый этап производственной последовательности вносит свой индивидуальный и жизненно важный вклад в конечное качество продукта и должен тщательно контролироваться.

Основным сырьем для производства глинозема является боксит Al 2 O (OH) 4 , богатая гидратированная порода, встречающаяся в виде крупных залежей в различных частях мира. 2 В процессе Байера подготовленная бокситовая руда переваривается под давлением в горячем водном растворе гидроксида натрия, а затем «засевается», чтобы вызвать осаждение кристаллов Al (OH) 3 , обычно называемых минеральным термином «гиббсит». '.(Условия времени, температуры, перемешивания и т. Д. Во время этой стадии сильно влияют на качество продукта Байера.) Гиббсит химически разлагается при нагревании (кальцинировании) при температуре 1200 ° C. Кальцин Байера, который состоит из α-оксида алюминия (> 99% Al 2 O 3 ), классифицируется в зависимости от природы и количества примесей. Оксид натрия Na 2 O составляет до 0,6% и имеет особое значение, поскольку влияет на характеристики спекания и электрическое сопротивление.Обжиг состоит из агломератов кристаллитов альфа-оксида алюминия, средний размер которых может варьироваться от 0,5 до 100 мкм мкм путем тщательного выбора условий прокаливания.

Кальцин Байера обычно используется производителями для производства компонентов из оксида алюминия высокой чистоты, а также для производства множества разновидностей компонентов более низкого качества, содержащих 85–95% Al 2 O 3 . Для последней группы состав кальцина ухудшается из-за добавления оксидов, таких как SiO 2 , CaO и MgO, которые действуют как флюсы, образуя жидкую стекловидную фазу между зернами α-оксида алюминия во время спекания.

Выбранный сорт глинозема вместе с необходимыми добавками измельчается в шаровых мельницах для мокрого измельчения до заданного размера. Воду удаляют путем распыления водной суспензии в потоке горячего газа (сушка распылением) и отделения оксида алюминия в циклонной установке. Сыпучий порошок можно формовать различными способами (например, сухим, изостатическим или горячим прессованием, литьем в шликере или ленте, профилированием, экструзией, литьем под давлением). Часто возможна чрезвычайно высокая производительность; например, машина, использующая давление воздуха для изостатического сжатия сухого порошка в гибких резиновых формах («мешках»), может производить 300–400 корпусов свечей зажигания в час.В некоторых процессах связующие добавляют в порошок; например, термопласт можно смешивать в горячем состоянии с порошком оксида алюминия для облегчения литья под давлением, а затем сжигать. При литье на ленту, при котором получаются тонкие подложки для микроэлектронных схем, порошок оксида алюминия суспендируют в органической жидкости.

10.4.1.3 Уплотнение путем спекания

Хрупкие и пористые «сырые» формы, наконец, обжигаются в печах (непрерывных или прерывистых). Обжиг - дорогостоящий процесс, и везде, где это возможно, существует естественная тенденция к сокращению продолжительности временного цикла для небольших компонентов.Было обнаружено, что более высокие скорости охлаждения после «замачивания» при максимальной температуре дают более мелкую и желаемую зернистую структуру.

Было упомянуто, что флюсирующие оксиды добавляются к глиноземам более низкого качества с целью образования межкристаллитной фазы (фаз). Хотя этот жидкий межгранулированный материал способствует уплотнению во время обжига, его присутствие в конечном продукте может отрицательно сказаться на прочности и устойчивости к химическому воздействию. Как следствие, порошки с высоким содержанием глинозема выбираются для требовательных применений.Как правило, увеличение содержания глинозема с 88% до 99,8% требует соответствующего увеличения температуры обжига с 1450 ° C до 1750 ° C. «Более жесткий» обжиг требует больших затрат энергии и привел к разработке реактивного оксида алюминия, который имеет чрезвычайно малый размер частиц (1 µ мкм) и большую удельную поверхность. «Более мягкие» температуры обжига стали возможны с этим сортом глинозема, и возникла проблема снижения содержания глинозема относительно большими количествами добавок.

Усадка - это наиболее очевидное физическое изменение, которое происходит при обжиге «зеленой» керамической прессовки.Линейная усадка оксида алюминия составляет около 20%, а размеры могут изменяться до ± 1%. Алмазная обработка используется, когда требуется более высокая точность, но требует осторожности, так как это может повредить поверхность и привести к ослаблению дефектов.

Основные сведения о свечах зажигания | Свечи зажигания NGK

Свечи зажигания существуют с тех пор, как появились двигатели внутреннего сгорания, и часто их не понимают. Это базовое руководство предназначено для помощи технику, любителю или гонщику в понимании, использовании и устранении неисправностей свечей зажигания.

Свечи зажигания являются «окном» в двигатель и могут быть ценным диагностическим инструментом. Свеча зажигания отображает состояние камер сгорания двигателя. Опытный тюнер может использовать свечи зажигания, чтобы найти первопричину проблем, определить соотношение воздух-топливо и улучшить характеристики автомобиля.

Основные сведения о свечах зажигания

Основная функция свечи зажигания заключается в воспламенении топливовоздушной смеси в камере сгорания при любых рабочих условиях.

Свечи зажигания должны обеспечивать путь и место для подачи электрической энергии от катушки зажигания для создания искры, используемой для воспламенения топливовоздушной смеси. Система зажигания должна подавать достаточное напряжение для искры в зазоре свечи зажигания. Это называется «электрические характеристики».

Температура конца зажигания свечи зажигания должна поддерживаться достаточно низкой, чтобы предотвратить преждевременное зажигание, но достаточно высокой, чтобы предотвратить засорение. Это называется «тепловыми характеристиками» и определяется выбранным диапазоном нагрева.

Нагрев свечи зажигания NGK

Диапазон нагрева свечи зажигания не имеет отношения к электрической энергии, передаваемой через свечу зажигания. Диапазон нагрева свечи зажигания - это диапазон, в котором свеча термически хорошо работает. Тепловая нагрузка каждой свечи зажигания NGK обозначается числом; меньшие числа указывают на более горячий тип, более высокие числа указывают на более холодный тип.

Тепловая мощность и путь теплового потока свечей зажигания NGK

Некоторые основные конструктивные факторы, влияющие на тепловой диапазон свечи зажигания:

  • Площадь поверхности и / или длина носика изолятора
  • Теплопроводность изолятор, центральный электрод и т. д.
  • Структура центрального электрода, например, медный сердечник и т. Д.
  • Относительное положение конца изолятора относительно конца оболочки (выступ)

Основным конструктивным различием, влияющим на тепловую оценку, является длина передней части изолятора . Свеча зажигания горячего типа имеет более длинный носик изолятора. Носовая часть изолятора более горячей свечи зажигания имеет большее расстояние между запальным наконечником изолятора и точкой, где изолятор встречается с металлической оболочкой. Таким образом, путь отвода тепла от носика изолятора к головке цилиндров длиннее, а запальный конец остается более горячим.Изолирующий наконечник более горячей свечи зажигания также имеет большую площадь поверхности, которая подвергается воздействию большего количества воспламененных газов и легко нагревается до более высоких температур. Более холодная свеча зажигания работает противоположным образом.

Диапазон нагрева должен быть тщательно выбран для обеспечения надлежащих тепловых характеристик свечи зажигания. Если диапазон нагрева не оптимален, это может привести к серьезным неприятностям. Оптимальная конечная температура обжига составляет приблизительно от 500 ° C (932 ° F) до 800 ° C (1472 ° F). Двумя наиболее частыми причинами проблем со свечами зажигания являются нагар (<450 ° C) и перегрев (> 800 ° C).

Причины углеродного обрастания:
  • Непрерывное движение на низких скоростях и / или короткие поездки
  • Слишком холодный диапазон нагрева свечи зажигания
  • Слишком богатая воздушно-топливная смесь
  • Пониженная компрессия и расход масла из-за износа поршневые кольца / стенки цилиндра
  • Чрезмерная задержка опережения зажигания
  • Ухудшение системы зажигания

Загрязнение перед доставкой:

Углеродное загрязнение происходит, когда запальный конец свечи зажигания не достигает температуры самоочистки примерно 450 ° С (842 ° F).Отложения нагара начнут выгорать с носика изолятора при достижении температуры самоочистки. Когда диапазон нагрева слишком низок для оборотов двигателя, температура в конце пламени будет ниже 450 ° C, и нагар будет накапливаться на передней части изолятора. Это называется углеродным обрастанием. Когда накапливается достаточно углерода, искра будет проходить путь наименьшего сопротивления через носовую часть изолятора к металлической оболочке, а не прыгать через зазор. Обычно это приводит к пропуску зажигания и дальнейшему засорению.

Если выбранный диапазон нагрева свечи зажигания слишком холодный, свеча зажигания может начать засоряться при низких оборотах двигателя или при работе в холодных условиях с богатой топливовоздушной смесью. В некоторых случаях носовую часть изолятора обычно можно очистить, запустив двигатель на более высоких оборотах, чтобы достичь температуры самоочистки. Если свеча зажигания полностью загрязнена и двигатель не будет работать должным образом, возможно, свеча зажигания нуждается в замене и причина загрязнения установлена.

Причины перегрева:
  • Слишком высокий диапазон нагрева свечи зажигания
  • Недостаточный момент затяжки и / или отсутствие прокладки
  • Завышенная установка угла опережения зажигания
  • Слишком низкое октановое число топлива (присутствует детонация)
  • Чрезмерно бедная топливовоздушная смесь
  • Чрезмерные отложения в камере сгорания
  • Продолжительное движение при чрезмерно большой нагрузке
  • Недостаточное охлаждение или смазка двигателя

Наиболее серьезным результатом выбора слишком горячего диапазона нагрева является перегрев.Перегрев приведет к быстрому износу электродов и может привести к преждевременному воспламенению. Предварительное воспламенение происходит, когда топливовоздушная смесь воспламеняется горячим объектом / областью в камере сгорания до того, как произойдет синхронизированное событие искры. Когда температура запального конца (наконечника) свечи зажигания превышает 800 ° C, может произойти преждевременное воспламенение из-за перегретой керамики изолятора. Предварительное зажигание резко повысит температуру и давление в цилиндре, что может вызвать серьезные и дорогостоящие повреждения двигателя. При осмотре свечи зажигания, которая испытала перегрев или преждевременное зажигание, иногда можно обнаружить пузыри на керамическом изоляторе и / или расплавленных электродах.

Как правило, для свечей зажигания одинаковых типов разница в температуре наконечника от одного диапазона нагрева к другому составляет приблизительно от 70 ° C до 100 ° C.

Температура наконечника и внешний вид торца зажигания

Существует множество внешних факторов, которые могут повлиять на рабочую температуру свечи зажигания. Ниже приводится краткий список, который следует учитывать, чтобы избежать снижения производительности и / или дорогостоящего повреждения двигателя.

Обороты двигателя и нагрузка
  • Если двигатель должен работать на высоких оборотах, при большой нагрузке или при высоких температурах в течение длительного времени, может потребоваться более холодный тепловой диапазон.
  • И наоборот, если двигатель должен работать на низких оборотах или при низких температурах в течение длительных периодов, может потребоваться более горячий диапазон нагрева, чтобы предотвратить засорение.

Топливно-воздушная смесь
  • Чрезмерно богатые топливовоздушные смеси могут вызвать снижение температуры наконечника свечи и накопление нагара, что может вызвать засорение и пропуски зажигания.
  • Чрезмерно бедная топливовоздушная смесь может вызвать повышение температуры цилиндра и свечи, что может привести к детонации и / или преждевременному воспламенению.Это может привести к повреждению свечи зажигания и / или серьезному повреждению двигателя.
  • Если измеритель соотношения воздух-топливо или газоанализатор недоступны, необходимо будет часто визуально осматривать свечи зажигания в процессе настройки, чтобы определить правильную топливно-воздушную смесь.

Тип / качество топлива
  • Низкое качество и / или низкооктановое топливо может вызвать детонацию, которая приведет к повышению температуры цилиндров. Повышенная температура цилиндра вызывает повышение температуры компонентов камеры сгорания (свечи зажигания, клапанов, поршня и т. Д.).), чтобы подняться, и приведет к преждевременному воспламенению, если стук неконтролируемый.
  • При использовании топливной смеси этанола с высоким содержанием этанола в высокоэффективных приложениях может потребоваться более холодный диапазон нагрева. Время зажигания может быть увеличено, поскольку топливо из смеси этанола имеет более высокую стойкость к детонации (более высокое октановое число). Из-за уменьшения детонации будет меньше слышимого «предупреждения» от детонации перед тем, как свеча зажигания перегреется и воспламенится.
  • Некоторые типы присадок к топливу более низкого качества могут вызывать отложения на свечах зажигания, что может привести к пропускам зажигания, преждевременному воспламенению и т. Д.

Момент зажигания
  • Увеличение угла опережения зажигания на 10 ° приведет к повышению температуры наконечника свечи зажигания примерно на 70–100 ° C.
  • Может потребоваться свеча зажигания более холодного диапазона нагрева, если угол опережения зажигания приближается к уровню детонации. Более высокие температуры цилиндра, близкие к уровню детонации, приблизят температуру конца запального конца свечи зажигания к диапазону перед зажиганием.

Степень сжатия
  • Существенное увеличение статической / динамической степени сжатия приведет к увеличению давления в цилиндрах и требований к октановому числу двигателя.Стук может произойти легче. Если двигатель работает на уровне детонации, может потребоваться свеча зажигания с более холодным диапазоном нагрева из-за повышения температуры цилиндра.

Принудительная индукция (турбонаддув, наддув)
  • Свеча зажигания с более холодным диапазоном нагрева может потребоваться из-за повышения температуры цилиндра, так как давление наддува (давление в коллекторе) и последующее повышение давления и температуры в цилиндре.

Температура / влажность окружающего воздуха
  • По мере снижения температуры или влажности воздуха плотность воздуха увеличивается, что требует более богатой топливовоздушной смеси.Если топливовоздушная смесь не обогащена должным образом, и смесь слишком бедная, это может привести к более высоким давлениям / температурам в цилиндрах, детонации и последующему увеличению температуры наконечников свечей зажигания.
  • По мере увеличения температуры или влажности воздуха плотность воздуха уменьшается, что требует более бедной топливовоздушной смеси. Если топливовоздушная смесь слишком богата, это может привести к снижению производительности и / или загрязнению углеродом.

Барометрическое давление / высота
  • Давление воздуха (атмосферное) и давление в баллоне уменьшаются с увеличением высоты.В результате температура наконечника свечи также снизится.
  • Загрязнение может возникнуть легче, если топливовоздушная смесь не отрегулирована для компенсации высоты над уровнем моря. Большая высота = меньше воздуха = меньше топлива.

Типы аномального горения

Предварительное зажигание
  • Предварительное воспламенение происходит, когда воздушно-топливная смесь воспламеняется горячим объектом / областью в камере сгорания до того, как произойдет синхронизированная искра.
  • Когда температура запального конца (наконечника) свечи зажигания превышает 800 ° C, может произойти преждевременное зажигание из-за перегретой керамики изолятора.
  • Это чаще всего вызвано неправильным (слишком горячим) диапазоном нагрева свечи зажигания и / или чрезмерно опережающим моментом зажигания. Неправильно установленная свеча зажигания (недостаточный крутящий момент) также может привести к преждевременному зажиганию из-за недостаточной теплопередачи.
  • Предварительное зажигание резко повысит температуру и давление в цилиндре, что может привести к расплавлению и появлению отверстий в поршнях, сгорающих клапанах и т. Д.

Стук
  • Возникает, когда часть топливовоздушной смеси в камере сгорания удаляется от свечи зажигания, самовоспламеняется под давлением фронта пламени, исходящего от свечи зажигания.Два сталкивающихся фронта пламени вносят свой вклад в звук «стука».
  • Детонация чаще возникает при использовании низкооктанового топлива. Низкооктановое топливо имеет низкую стойкость к детонации (низкое сопротивление возгоранию).
  • Детонация связана с опережением зажигания. (Детонацию иногда называют «искровой детонацией».) Задержка момента зажигания уменьшает детонацию.
  • Сильный удар часто приводит к преждевременному воспламенению.
  • Сильный удар может вызвать поломку и / или эрозию компонентов камеры сгорания.
  • Детонацию иногда называют «пингом» или «детонацией».

Пропуски зажигания
  • Пропуски зажигания возникают, когда искра движется по пути наименьшего сопротивления, а не прыгает через зазор. Пропуски зажигания могут быть вызваны следующими причинами:
    • Углеродное загрязнение
    • Изношенные или поврежденные компоненты системы зажигания
    • Слишком большой зазор
    • Слишком опережающий или замедленный момент зажигания
    • Поврежденные свечи зажигания (треснувший изолятор, оплавленные электроды и т.)
    • Несоответствие компонентов системы зажигания (сопротивление свечи / сопротивление провода, катушки зажигания / модули воспламенителя и т. Д.)
    • Недостаточное первичное и / или вторичное напряжение катушки - напряжение, необходимое для проскока зазора свечи зажигания выше, чем выход катушки

Советы по строительству, работе и простому обслуживанию

В одной из наших предыдущих статей мы рассказали, как происходит процесс сгорания внутри двигателя.В разделе о сгорании мы читаем об устройстве, называемом свечой зажигания, которое обеспечивает крошечную искру, необходимую для начала процесса сгорания. В этой статье мы подробнее остановимся на этом очень маленьком, но мощном устройстве. Мы поймем его основы, как он функционирует и рассмотрим его различные типы. Мы также рассмотрим несколько простых советов по обслуживанию, которые помогут вашей автомобильной свече зажигания прослужить дольше и оставаться здоровой.

Также читайте: Как продлить срок службы сцепления автомобиля

Что такое свечи зажигания?

Как мы обсуждали ранее, свеча зажигания - это устройство, отвечающее за запуск процесса сгорания в бензиновом двигателе.Свеча зажигания состоит из трех основных слоев. Самый внешний слой представляет собой металлическую оболочку с резьбой, которая придает ему структурную целостность. К этой оболочке с одного конца подсоединен боковой электрод, который заземлен, поскольку он соединен с металлическим кожухом. Внутри металлической оболочки находится слой фарфора, который действует как изолирующая поверхность для основного электрода внутри. Внутри этого изолированного фарфорового корпуса находится главный электрод, через который проходит ток. Этот основной электрод полностью электрически изолирован от бокового электрода с помощью фарфорового кожуха.

Как работают свечи зажигания

Свеча зажигания подключена к источнику высокого напряжения, например, к магнето или катушке зажигания, на одном конце. Другой конец с двумя электродами погружается в камеру сгорания. Когда ток проходит через клемму и попадает в главный центральный электрод, между двумя электродами создается разность потенциалов (падение напряжения). Газовая смесь, заполняющая зазор между ними, действует как изолятор, и поэтому электричество не выходит за пределы кончика центрального электрода.

Но по мере увеличения напряжения газы в зазоре начинают находиться под напряжением. Как только напряжение увеличивается до точки, которая пересекает диэлектрическую прочность (сопротивление проводимости электричества) газов, они становятся ионизированными. Как только газы ионизируются, они начинают действовать как проводники и позволяют току проходить через изолирующий зазор. Когда диэлектрическая прочность пересекается, электроны начинают выбрасывать через этот промежуток. Это внезапное движение электронов быстро увеличивает нагрев в этой области, из-за чего они начинают быстро расширяться, вызывая небольшой взрыв, который приводит к образованию искры.

Видео предоставлено: YouTube

Типы свечей зажигания

Свечи зажигания

можно разделить на две основные категории в зависимости от их рабочих температур и конструкции.

на основе рабочих температур

После завершения процесса сгорания в цикле сгорания выделяемое тепло должно рассеиваться. Тепло уходит через выхлопные газы, стенку цилиндра двигателя и поверхность свечи зажигания.В зависимости от рабочей температуры и уровня теплоотдачи свечи зажигания можно разделить на два типа:

  1. Свеча зажигания с горячим зажиганием: Свеча зажигания с горячим зажиганием работает в более высоком температурном диапазоне. Он имеет меньшую площадь керамической поверхности, которая используется для теплоизоляции. Горячая свеча зажигания рассеивает меньше тепла сгорания и позволяет наконечнику и электроду оставаться более горячими. Это гарантирует, что любые накопления на депозите будут сожжены и не сохранятся надолго.
  2. Холодная свеча зажигания: Для высокопроизводительных двигателей, которые по умолчанию работают в горячем состоянии, использование горячей свечи зажигания приведет к преждевременному зажиганию.В крайних случаях это также может привести к оплавлению наконечника. В таких случаях используется холодная свеча зажигания. Здесь площадь керамической изоляции выше, и она будет рассеивать больше тепла. Но с другой стороны, он склонен к большему накоплению депозитов. Обязательно следуйте инструкции по эксплуатации и используйте свечу правильного типа, рекомендованную для вашего двигателя, для оптимальной производительности.

в зависимости от используемого материала

Свечи зажигания

дополнительно классифицируются в зависимости от материала, из которого изготовлены концы электродов.Они бывают 4-х типов:

  1. Медно-никелевый сплав Тип: Это самые основные типы свечей зажигания. Здесь центральный электрод изготовлен из медно-никелевого сплава, поскольку сама по себе медь очень непрочная и плавится из-за нагрева двигателя. Никель добавляется для усиления пробки, но даже в этом случае это самые слабые типы, доступные на рынке. Также требуется, чтобы они были большего диаметра и, следовательно, требовали большего напряжения для работы.
  2. Single Platinum Тип: Эти свечи имеют небольшой платиновый диск на конце центрального электрода.Этот платиновый наконечник экспоненциально прочнее, чем медно-никелевое покрытие, поэтому свечи такого типа служат долго. Они также менее склонны к скоплению мусора.
  3. Двойная платина Тип: Эти свечи имеют платиновые наконечники как на центральном, так и на боковом электродах. Они зажигаются дважды в цикле сгорания, один раз перед сгоранием и один раз во время такта выпуска. Вторая искра тратится впустую, поэтому эту свечу зажигания можно использовать только в том случае, если ваш автомобиль оборудован распределителем зажигания с отработанной искрой.
  4. Иридий Тип: Это лучшие свечи зажигания, доступные на рынке. Здесь кончик центрального электрода сделан из иридия, который является самым прочным из никеля, меди и платины. Следовательно, они наименее подвержены отложению и повреждению. У них также есть электрод небольшого размера, который также требует меньшего напряжения для работы. Вилки Iridium намного дороже, чем другие типы, но опять же, вы платите за то, что получаете.

Проблемы и обслуживание свечей зажигания:

Со временем состояние свечи зажигания вашего автомобиля начнет ухудшаться.Производители имеют свои собственные рекомендуемые интервалы замены, но в идеале свечи зажигания вашего автомобиля должны прослужить 20 000 км, прежде чем потребуется замена. Общие признаки того, что свечи зажигания вашего автомобиля требуют замены, включают:

  1. Грубый холостой ход после включения автомобиля
  2. Автомобиль борется при первом утреннем старте
  3. Пропуски зажигания в двигателе
  4. Повышенный расход топлива
  5. Пониженное ускорение
  6. Внезапные скачки напряжения

Будьте осторожны с этими показаниями, поскольку эксплуатация автомобиля с неисправной свечой зажигания приводит к неправильному сгоранию.Даже когда они начинают портиться, они начинают терять нормальное функционирование. Это может привести к повреждению различных других частей двигателя. Но с помощью простого периодического обслуживания вы можете значительно продлить срок службы свечей зажигания вашего автомобиля. Это позволит вам сэкономить много денег, которые в противном случае вы бы потратили на замену деталей, поврежденных из-за неисправных свечей зажигания.

Простые советы по увеличению срока службы свечей зажигания:

  1. Выбор правильного типа: Перед установкой свечи зажигания настоятельно необходимо выбрать правильный тип свечи зажигания для вашего автомобиля.Если вы выбираете холодную свечу зажигания для двигателя с низкой производительностью, она будет слишком быстро рассеивать тепло и вызывать замедленное высвобождение искры. Точно так же использование горячей свечи зажигания в высокопроизводительном двигателе может привести к расплавлению наконечника от жары. Поэтому убедитесь, что вы используете правильный тип вилки, рекомендованный для двигателя вашего автомобиля.
  2. Очистите электроды: Осторожно снимите свечу зажигания с ее вывода с помощью специального торцевого ключа для свечей зажигания. Смочите свечу более жидкой жидкостью, например, дизельным топливом, бензином или раствором изопропилового спирта.Затем удалите твердый, покрытый коркой налет с электродов зубной щеткой или наждачной бумагой. Если осадок слишком твердый, вы можете использовать металлическую щетку, но это не рекомендуется.
  3. Проверьте искровой зазор: Искровой зазор между двумя электродами очень важен. Если зазор слишком мал, искра будет очень слабой. Если его будет слишком много, искры может просто не быть. Поэтому обратитесь к руководству пользователя или в Интернете, чтобы узнать, какой должен быть идеальный искровой разрядник. Используйте измеритель зазора типа «монета / проволока-монета», чтобы проверить ширину зазора и внести необходимые корректировки.Будьте очень осторожны при регулировке зазора бокового электрода, так как он может очень легко отломиться.
  4. Очистите область установки: В качестве дополнительного совета очистите область, где установлена ​​искра. Скопление продуктов сгорания в зазоре может привести к смещению свечи зажигания. Вытрите весь мусор и масло с этой области перед установкой свечи зажигания на место.

Свеча зажигания | Инжиниринг | Фэндом

Свеча зажигания (иногда на британском английском [1], свеча зажигания ) представляет собой электрическое устройство, которое вставляется в головку блока цилиндров некоторых двигателей внутреннего сгорания и воспламеняет сжатые частицы [2] аэрозольного бензина [3] посредством электрической искры.

Изолированный центральный электрод свечи зажигания соединен сильно изолированным проводом с катушкой зажигания или цепью магнето, установленной снаружи двигателя. Корпус свечи зажигания образует заземленную клемму на основании свечи на головке цилиндра с искровым разрядником внутри цилиндра. Ранние патенты на свечи зажигания включали Николы Тесла [4] (в патенте США 609 250 на систему определения угла опережения зажигания, 1898), Ричарда Симмса (GB 24859/1898, 1898) и Роберта Боша (GB 26907/1898). Карлу Бенцу [5] также приписывают изобретение.

Горение внутри цилиндра [править | править источник]

Двигатели внутреннего сгорания можно разделить на двигатели с искровым зажиганием , которым для начала сгорания требуются свечи зажигания, и двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные двигатели), которые сжимают топливно-воздушную смесь до тех пор, пока она не самовозгорается. В двигателях с воспламенением от сжатия могут использоваться свечи накаливания для улучшения характеристик холодного пуска.

Свечи зажигания необходимы в двигателях с искровым зажиганием .Его также можно использовать в других приложениях, например, в печах, где необходимо воспламенить горючую смесь. В этом случае их иногда называют запальниками .

Свеча зажигания подключена к тысячам вольт, генерируемым катушкой зажигания. Поскольку электроны постепенно выходят из катушки, возникает разница напряжений между активным центральным электродом и заземленным боковым электродом или телом. Между ними не может протекать ток, поскольку топливно-воздушная смесь в зазоре является изолятором.При дальнейшем повышении напряжения начинает изменяться структура газов между электродами. Когда напряжение превышает диэлектрическую прочность [6] газов, газы становятся ионизированными [7]. Ионизированный газ становится проводником, а ионизированный газ может пропускать электроны.

Когда ток электронов проходит через зазор, он повышает температуру искрового канала до 60 000 К. Сильное тепло в искровом канале вызывает очень быстрое расширение ионизированного газа, как при небольшом взрыве.Это «щелчок», который вы слышите, наблюдая за искрой, похожий на молнию [8] и гром [9].

Тепло и давление заставляют газы вступать в реакцию друг с другом, и в конце искры в искровом промежутке должен образоваться небольшой огненный шар, поскольку газы горят сами по себе. Размер этого огненного шара или ядра зависит от точного состава смеси между электродами и уровня турбулентности камеры сгорания во время искры. Маленькое ядро ​​заставит двигатель работать, как если бы время зажигания было замедлено, а большое, как будто синхронизация была увеличена для этого отдельного цикла.

Свеча зажигания состоит из оболочки, изолятора и проводника. Он пробивает стенку камеры сгорания и, следовательно, должен также герметизировать камеру сгорания от высоких давлений и температур, без ухудшения качества в течение длительных периодов времени и продолжительного использования.

Части вилки [править | править источник]

Терминал [править | править источник]

В верхней части свечи зажигания находится вывод для подключения к системе зажигания. Конструкция клеммы зависит от использования свечи зажигания.Большинство проводов свечей зажигания легковых автомобилей защелкиваются на клеммах свечи, но некоторые провода имеют лопаточные разъемы, которые крепятся к свече под гайкой. Заглушки, которые используются для этих применений, часто имеют конец клеммы, служащего двойной цели, как гайка на тонком резьбовом валу, так что их можно использовать для любого типа соединения.

Ребра [править | править источник]

Физическая форма ребер служит для улучшения изолятора и предотвращения утечки электрической энергии от вывода к металлическому корпусу вдоль стороны изолятора.Прерывистый и более длинный путь заставляет электричество встречаться с большим сопротивлением на поверхности свечи зажигания.

Изолятор
[править | править источник]

Изолятор, как правило, изготавливается из оксида алюминия [10] керамики [11], так как он разработан, чтобы выдерживать 550 ° C и 60 000 В. Он выходит из металлического корпуса в камеру сгорания. Точный состав и длина изолятора частично определяют диапазон нагрева вилки.

Печати [править | править источник]

Поскольку свеча зажигания также герметизирует камеру сгорания двигателя при установке, уплотнения гарантируют отсутствие утечки из камеры сгорания.Уплотнения обычно изготавливаются из меди в виде шайбы, чтобы она могла сжиматься и обеспечивать хорошее уплотнение.

Металлический корпус [править | править источник]

Металлический корпус свечи зажигания выдерживает момент затяжки свечи, служит для отвода тепла от изолятора и передачи его на головку блока цилиндров. Он также действует как заземление для искр, проходящих через центральный электрод к боковому электроду к телу.

Наконечник изолятора [править | править источник]

Конец изолятора, окружающего центральный электрод, находится внутри камеры сгорания и напрямую влияет на характеристики свечи зажигания, особенно на диапазон нагрева.

Боковой электрод или заземляющий электрод [править | править источник]

Боковой электрод изготовлен из высоконикелевой стали и приварен к боковой стороне металлического корпуса. Боковой электрод также сильно нагревается, особенно на выступающих носовых заглушках. В некоторых конструкциях свечей зажигания используется несколько боковых электродов, которые не перекрывают центральный электрод.

Центральный электрод [править | править источник]

Центральный электрод соединен с выводом через внутренний провод и обычно керамическое последовательное сопротивление для уменьшения излучения радиошумов от искрения.Наконечник может быть изготовлен из комбинации меди [12], никеля [13] и железа [14], хрома [15] или драгоценных металлов [16]. Центральный электрод обычно предназначен для выброса электронов (катод), потому что это самая горячая (обычно) часть свечи; легче испускать электроны с горячей поверхности из-за тех же физических законов, которые увеличивают выбросы пара с горячих поверхностей. Кроме того, электроны испускаются там, где напряженность электрического поля наибольшая; это оттуда, где радиус кривизны поверхности наименьший, i.е. с острого края или края, а не с плоской поверхности. Проще всего было бы вытащить электроны из заостренного электрода, но заостренный электрод разрушится уже через несколько секунд. Вместо этого электроны выходят из острых краев конца электрода; по мере того, как эти края размываются, искра становится слабее и менее надежной. Когда-то было обычным делом снимать свечи зажигания, очищать отложения с концов вручную или с помощью специального пескоструйного оборудования и подпиливать конец электрода для восстановления острых краев, но эта практика стала менее частой, поскольку свечи зажигания теперь используются. просто заменяли через гораздо более длительные промежутки времени.Разработка высокотемпературных электродов из драгоценных металлов (с использованием таких металлов, как иттрий [17], иридий [18], платина [19], вольфрам [20] или палладий [21], а также относительно прозаичное серебро [22] или gold] [23]) позволяет использовать центральную проволоку меньшего размера, которая имеет более острые края, но не плавится и не корродирует. Меньший электрод также поглощает меньше тепла от искры и энергии начального пламени. В какой-то момент Firestone продавала свечи с полонием [24] в наконечнике в соответствии с сомнительной теорией, согласно которой радиоактивность ионизирует воздух в зазоре, ослабляя искрообразование.(См. Внешнюю ссылку ниже)

Зазор свечи зажигания [править | править источник]

Свечи зажигания

обычно имеют искровой промежуток, который может регулироваться техником, устанавливающим свечу зажигания, с помощью простого механизма легкого изгиба заземляющего электрода, чтобы приблизить его к центральному электроду или дальше от него. Довольно распространенное мнение о том, что свечи имеют надлежащие зазоры при поставке в коробке с завода, неверно, что подтверждается тем фактом, что одна и та же свеча может быть указана для нескольких разных двигателей, требуя для каждого другого зазора.Датчик зазора свечи зажигания с круглыми проволоками точного диаметра используется для измерения зазора; Использование щупа с плоскими лезвиями вместо круглых проводов, как это используется на распределительных точках или зазоре клапана, даст ошибочные результаты из-за формы электродов свечи зажигания. Простейшие калибры представляют собой набор ключей разной толщины, которые соответствуют желаемым зазорам, и зазор регулируется до тех пор, пока ключ не будет плотно прилегать. При современной технологии двигателей, повсеместно включающих твердотельное зажигание и компьютеризированный впрыск топлива, используемые зазоры намного больше, чем в эпоху карбюраторов и распределителей точки прерывания, поскольку датчики свечей зажигания той эпохи слишком малы для измерения зазоров. текущих автомобилей.

Эта регулировка может быть очень критичной, и если она неправильно отрегулирована, двигатель может работать плохо или вообще не работать. Узкий зазор может дать слишком маленькую и слабую искру для эффективного воспламенения топливно-воздушной смеси, в то время как слишком широкий зазор может оказаться слишком широким для того, чтобы искра вообще загорелась. В любом случае искра, которая лишь периодически не зажигает топливно-воздушную смесь, может быть незаметна напрямую, но проявится как снижение мощности двигателя и топливной экономичности. По мере старения пробки и эрозии металла наконечника зазор будет увеличиваться; поэтому опытные механики часто устанавливают зазор на наборе новых свечей на уровне минимального рекомендованного производителем двигателя зазора, а не в центре указанного допустимого диапазона, чтобы обеспечить более длительный срок службы между заменами свечей.С другой стороны, поскольку больший зазор дает более «горячую» или «более толстую» искру и более надежное воспламенение топливно-воздушной смеси, и поскольку новая свеча с острыми краями на центральном электроде будет давать искру более надежно, чем старая, эродированная свеча, опытные механики также понимают, что максимальный зазор, указанный производителем двигателя, является самым большим, что обеспечивает надежное зажигание даже со старыми свечами, и на самом деле он будет немного уже, чем необходимо для обеспечения искрения с новыми свечами; следовательно, можно установить свечи с очень большим зазором для более надежного зажигания в высокопроизводительных приложениях за счет более частой замены и / или повторного закрывания свечей, как только наконечник начинает разрушаться.

Варианты основного дизайна [править | править источник]

На протяжении многих лет пытались изменить базовую конструкцию свечи зажигания, чтобы обеспечить либо лучшее зажигание, либо более длительный срок службы, либо и то, и другое. Такие варианты включают использование двух, трех или четырех заземляющих электродов, расположенных на равном расстоянии друг от друга, вокруг центрального электрода. Другие варианты включают использование утопленного центрального электрода, окруженного резьбой свечи зажигания, которая фактически становится заземляющим электродом. Также есть использование V-образной выемки на кончике заземляющего электрода.

Уплотнение к головке блока цилиндров [править | править источник]

Большинство свечей зажигания плотно прилегают к головке блока цилиндров с помощью полой металлической шайбы, которая слегка раздавлена ​​между плоской поверхностью головки и поверхностью свечи, чуть выше резьбы. Если крутящий момент, использованный для установки заглушек, не является чрезмерным, шайбу можно использовать повторно после снятия и повторной установки заглушки, хотя такая практика, строго говоря, не рекомендуется, и доступны сменные шайбы.

Двигатели Ford, однако, когда-то отличались тем, что использовали коническое отверстие и соответствующий конус в нижней части заглушки над резьбой для герметизации заглушки.Крутящий момент для установки и снятия этих заглушек был выше, и их было легче сломать, если гаечный ключ прикладывался частично со смещением оси.

Совсем недавно некоторые типы Ford Fiesta и Ka также имели аналогичную систему уплотнения. Крутящий момент, необходимый для установки этих заглушек, меньше, чем у заглушек вышеупомянутого типа, и крайне важно, чтобы они не были чрезмерно затянуты, поскольку чрезмерная затяжка может привести к тому, что их будет трудно или невозможно удалить. Кроме того, известно, что они разъедают головку блока цилиндров, особенно если оставлять их слишком долго между заменами.В такой ситуации нередко заглушка щелкает под шестигранной гайкой, оставляя только резьбовую часть (и внешний электрод) в головке блока цилиндров. Компания Ford время от времени выпускала бюллетень технического обслуживания, напоминающий техническим специалистам о правильных методах установки.

Выступ кончика [править | править источник]

Свечи зажигания трех разных размеров

.

Крайняя левая заглушка и центральная заглушка идентичны по резьбе и электродам и могут использоваться как взаимозаменяемые; однако центральная заглушка представляет собой компактный вариант с меньшими шестигранниками и керамическими частями снаружи головки, которые можно использовать там, где пространство ограничено.Самая правая заглушка имеет более длинную резьбовую часть, которая может использоваться в более толстой головке]] Длина резьбовой части заглушки должна точно соответствовать толщине головки. Если свеча зайдет слишком далеко в камеру сгорания, она может удариться о поршень, повредив двигатель изнутри. Менее драматично, если резьба свечи выходит в камеру сгорания, острые края резьбы действуют как точечные источники тепла, которые могут вызвать преждевременное воспламенение; кроме того, отложения, образующиеся между открытыми резьбами, могут затруднить снятие заглушек и даже повредить резьбу на алюминиевых головках в процессе снятия.Однако выступание наконечника в камеру также влияет на характеристики заглушки; чем ближе к центру расположен искровой промежуток, тем лучше будет воспламенение топливовоздушной смеси, хотя эксперты полагают, что этот процесс на самом деле намного сложнее и зависит от формы камеры сгорания. С другой стороны, если двигатель «сжигает масло», избыточное масло, просачивающееся в камеру сгорания, имеет тенденцию загрязнять наконечник свечи и препятствовать возникновению искры; в таких случаях свеча с меньшим выступом, чем обычно требует двигатель, часто собирает меньше загрязнений и работает лучше в течение более длительного периода.Фактически, продаются специальные переходники «против обрастания», которые устанавливаются между свечой и головкой, чтобы уменьшить выступ свечи именно по этой причине на старых двигателях с серьезными проблемами сгорания масла; это приведет к тому, что воспламенение топливно-воздушной смеси будет менее эффективным, но в таких случаях это имеет меньшее значение.

Рабочая температура свечи зажигания - это фактическая физическая температура на кончике свечи зажигания в работающем двигателе. Это определяется рядом факторов, но в первую очередь фактической температурой в камере сгорания.Нет прямой зависимости между фактической рабочей температурой свечи зажигания и напряжением искры. Однако уровень крутящего момента, производимого в настоящее время двигателем, будет сильно влиять на рабочую температуру свечи зажигания, потому что максимальная температура и давление возникают, когда двигатель работает около максимального выходного крутящего момента (крутящий момент и частота вращения напрямую определяют выходную мощность). Температура изолятора зависит от тепловых условий, которым он подвергается в камере сгорания, но не наоборот.Если наконечник свечи зажигания слишком горячий, это может вызвать преждевременное зажигание, ведущее к детонации / детонации и повреждению. Если слишком холодно, на изоляторе могут образоваться электропроводящие отложения. вызывая потерю энергии искры или фактическое короткое замыкание искрового тока.

Свеча зажигания считается «горячей», если она является лучшим теплоизолятором, сохраняя больше тепла на кончике свечи. Свеча зажигания считается «холодной», если она может отводить больше тепла от наконечника свечи зажигания и понижать температуру наконечника."Горячая" или "холодная" свеча зажигания известна как диапазон нагрева свечи зажигания. Диапазон нагрева свечи зажигания обычно указывается в виде числа, при этом некоторые производители используют возрастающие числа для более горячих свечей, а другие делают наоборот, используя убывающие числа для более горячих свечей.

На тепловой диапазон свечи зажигания (то есть, с научной точки зрения, ее характеристики теплопроводности [25]) влияет конструкция свечи зажигания: типы используемых материалов, длина изолятора и площадь поверхности свечи. внутри камеры сгорания.Для нормального использования выбор диапазона нагрева свечи зажигания - это баланс между поддержанием наконечника достаточно горячим на холостом ходу, чтобы предотвратить засорение, и достаточно холодным при максимальной мощности, чтобы предотвратить преждевременное зажигание, ведущее к детонации двигателя. Если рассмотреть "более горячие" и "более холодные" свечи зажигания одного и того же производителя бок о бок, можно очень ясно увидеть принцип; более теплые свечи имеют более прочный керамический изолятор, заполняющий зазор между центральным электродом и корпусом, эффективно отводящий тепло, в то время как более горячие свечи имеют меньше керамического материала, так что наконечник более изолирован от корпуса свечи и сохраняет тепло лучше.

Тепло из камеры сгорания уходит через выхлопные газы, боковые стенки цилиндра и саму свечу зажигания. Диапазон нагрева свечи зажигания лишь незначительно влияет на температуру в камере сгорания и общую температуру двигателя. Холодная свеча существенно не снизит рабочую температуру двигателя. (Слишком высокая температура свечи может, однако, косвенно привести к неконтролируемому преждевременному зажиганию, которое может повысить температуру двигателя ). Скорее, основной эффект «горячей» или «холодной» свечи заключается в воздействии на температуру свечи наконечник свечи зажигания.

До современной эры компьютеризированного впрыска топлива было принято указывать по крайней мере пару различных диапазонов нагрева для свечей автомобильного двигателя; более горячая вилка для автомобилей, которые в основном ездили по городу, и более холодная вилка для длительного использования на высокоскоростных шоссе. Однако эта практика в значительной степени устарела сейчас, когда топливно-воздушные смеси автомобилей и температура цилиндров поддерживаются в узком диапазоне для целей ограничения выбросов. Однако гоночные двигатели по-прежнему выигрывают от выбора правильного диапазона нагрева свечей.Очень старые гоночные двигатели иногда имеют два набора свечей, одна только для запуска, а другая устанавливается после прогрева двигателя для фактического вождения автомобиля.

На запальный конец свечи зажигания влияет внутренняя среда камеры сгорания. Поскольку свечу зажигания можно снять для проверки, можно изучить влияние горения на свечу. Осмотр или «считывание» характерных маркировок на запальном конце свечи зажигания может указывать на условия в работающем двигателе.На наконечнике свечи зажигания будут отметки, свидетельствующие о том, что происходит внутри двигателя. Обычно нет другого способа узнать, что происходит внутри двигателя, работающего на максимальной мощности. Производители двигателей и свечей зажигания публикуют информацию о характерных обозначениях в таблицах показаний свечей зажигания (например, общую таблицу показаний свечей зажигания).

Легкое коричневатое изменение цвета кончика блока указывает на правильную работу; другие условия могут указывать на неисправность. Например, пескоструйная обработка кончика свечи зажигания означает, что происходит постоянная легкая детонация, часто неслыханная.Повреждение наконечника свечи зажигания также происходит внутри цилиндра. Сильная детонация может привести к полному разрушению изолятора свечи зажигания и внутренних деталей двигателя, прежде чем это проявится в виде пескоструйной эрозии, но ее легко услышать. В качестве другого примера, если свеча слишком холодная, на передней части пробки будут отложения. И наоборот, если вилка слишком горячая, фарфор будет выглядеть пористым, почти как сахар. Материал, которым центральный электрод прикреплен к изолятору, выкипит.Иногда конец заглушки может быть глянцевым, так как отложения растаяли.

Двигатель, работающий на холостом ходу, будет оказывать иное воздействие на свечи зажигания, чем двигатель, работающий на полностью открытой дроссельной заслонке. Показания свечей зажигания действительны только для самых последних условий эксплуатации двигателя, и работа двигателя в других условиях может стереть или скрыть характерные следы, ранее оставленные на свечах зажигания. Таким образом, наиболее ценная информация собирается при запуске двигателя на высоких оборотах и ​​полной нагрузке, немедленном выключении зажигания и остановке без работы на холостом ходу или на низких оборотах и ​​снятии свечей для чтения.

Сканеры для чтения свечей зажигания, которые представляют собой просто комбинированный фонарик / лупу, доступны для улучшения чтения свечей зажигания.

Два средства просмотра свечей зажигания

Однако снова практика считывания данных свечей зажигания в значительной степени устарела, поскольку топливно-воздушные смеси автомобилей и температура цилиндров поддерживаются в узком диапазоне, но по-прежнему ценны для гоночных приложений.

Предметом некоторых споров является «индексация» разъемов при установке, обычно только для высокопроизводительных или гоночных приложений; для этого необходимо установить их таким образом, чтобы открытая часть искрового промежутка, не закрытая заземляющим электродом, была обращена к центру камеры сгорания к впускному клапану, а не к стене.Многие эксперты считают, что это позволит максимально увеличить воздействие искры на топливно-воздушную смесь и, следовательно, улучшить воспламенение; другие, однако, полагают, что это полезно только для того, чтобы заземляющий электрод не мешал поршню в двигателях со сверхвысокой степенью сжатия, если зазор недостаточен. В любом случае это достигается путем отметки места зазора на внешней стороне пробки, ее установки и отметки направления, в котором обращена отметка; затем заглушка удаляется и добавляются дополнительные шайбы, чтобы изменить ориентацию затянутой заглушки.Это нужно делать индивидуально для каждой заглушки, так как ориентация зазора относительно резьбы оболочка случайна [26].

* [ [http://www.gsparkplug.com/extras/fault_diagnosis/ Диагностика неисправности свечи зажигания]]

Как работают свечи зажигания?

Уэйн Скраба, automedia.com

Свеча зажигания - это, казалось бы, простое устройство, хотя она предназначена для пара разных, но ответственных работ. Прежде всего, он создает (буквально) искусственная молния внутри камеры сгорания (ГБЦ) двигателя.Электрическая энергия (напряжение), которую он передает чрезвычайно высок, чтобы вызвать искру и «зажечь огонь» внутри управляемый хаос камеры сгорания. Здесь напряжение на Свеча зажигания может иметь напряжение от 20 000 до более 100 000 напряжений.

Свечи зажигания с тепловыми характеристиками

Хотя он инициирует искру, чтобы вызвать возгорание, свеча зажигания не выдерживает. Это помогает отводить тепло от горения камеры в водяную рубашку ГБЦ.

Способность свечи зажигания отводить тепло из камеры сгорания. определяется «тепловым диапазоном» свечи зажигания. Температура обжига конец свечи зажигания должен поддерживаться на достаточно высоком уровне, чтобы предотвратить обрастание, но достаточно низкое, чтобы предотвратить преждевременное возгорание. Производители свечей зажигания называют это «тепловыми характеристиками». Тепловые характеристики или диапазон нагрева свечи зажигания, не имеет никакого отношения к количеству передаваемой энергии от системы зажигания через свечу зажигания.Диапазон нагрева свечи зажигания область, в которой свеча зажигания функционирует термически.

Сравнение холодных свечей зажигания и горячих свечей зажигания

«Холодные» свечи зажигания обычно имеют короткий путь теплового потока. Это приводит к очень высокая скорость передачи тепла. Кроме того, короткий носик изолятора встречается на холодных свечах зажигания, имеет небольшую площадь поверхности, что не позволяет для большого количества поглощения тепла.

С другой стороны, «горячие» свечи зажигания имеют более длинный носик изолятора, так как а также более длинный путь теплопередачи.Это приводит к гораздо более медленной скорости теплопередача к окружающей головке блока цилиндров (и, следовательно, к воде пиджак).

Диапазон нагрева свечи зажигания должен быть тщательно выбран, чтобы создать оптимальные тепловые характеристики. Если диапазон нагрева неправильный, вы могут ожидать серьезные неприятности. Как правило, соответствующий огневой конец температура (примерно) 900-1450 градусов. Ниже 900 градусов, углерод возможно обрастание. Выше становится проблемой перегрев.

Повышение напряжения на свече зажигания

В условиях эксплуатации свеча зажигания подключена к высоковольтной сети. генерируется катушкой зажигания (с помощью обычного распределителя или способом электронных средств).Поскольку электричество течет из катушки, напряжение разница возникает между центральным электродом и заземляющим электродом на свечу зажигания.

Из-за «зазора» свечи зажигания вместе с топливовоздушной смесью (которая действует как изолятор) внутри зазора, свеча зажигания не может сразу Пожар.

По мере увеличения напряжения примерно до 20000 вольт зазор в пределах свеча зажигания может «сломаться», и она загорится. Со снятой свечой зажигания от головки блока цилиндров и должным образом заземлен на огонь, вы можете услышать окончательный щелчок.Если условия достаточно темные, вы можете увидеть искру.

Щелчок, который вы слышите, по сути, является миниатюрным раскатом грома, а Искра, которую вы наблюдаете, похожа на миниатюрную форму молнии.

Внутри камеры сгорания интенсивное тепло, создаваемое свечой зажигания. создает небольшой огненный шар внутри промежутка. Огненный шар или горение «Ядро» расширяется, и цилиндр (по крайней мере теоретически) испытывает полное горение.

Конструкция свечи зажигания

С точки зрения конструкции свечи зажигания могут быть не такими простыми, как вы. считать.Фактически, это высокоточное оборудование.

Благодаря сотрудникам Champion Spark Plug мы можем предоставить вам полная разбивка различных функций вилки. Имейте в виду, что огромные большинство свечей зажигания имеют похожие (хотя и не обязательно идентичные) строительство.

На сопроводительных фотографиях вы можете увидеть, что многие из вышеперечисленных свечей зажигания особенности на самом деле выглядят. Проверь их.

Ребра: Ребра изолятора обеспечивают дополнительную защиту от вторичного напряжения или искр. перекрытие, а также помогает улучшить сцепление резинового чехла свечи зажигания к корпусу вилки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *