Устройство современной свечи зажигания. Свечи зажигания Разница свечей зажигания

Чтобы топливо (топливовоздушная смесь) сгорало полностью, необходимо его правильное воспламенение в рабочей камере двигателя внутреннего сгорания (ДВС). А для этого необходим специальный элемент (коим и является свеча зажигания), который актуален преимущественно для бензиновых силовых агрегатов. В дизельных моторах тоже есть свои устройства, но сделаны они немного иначе, поэтому в рамках данной статьи рассматриваться не будут. А начинать разбор мы будем с того, какие виды свечей зажигания может предложить нам современный автомобильный рынок. Также коснемся различий между ними и попутно ознакомимся с особенностями выбора.

Общие сведения

Свечи зажигания являются неотъемлемой частью любого ДВС. Их главная роль заключается в воспламенении топлива в камере сгорания при помощи искры, создаваемой электрическим разрядом. А стоит заметить, его мощность не такая уж и меленькая - порядка нескольких десятков тысяч вольт. К тому же работа двигателя, как, впрочем, и его жизненный ресурс, зависит от производительности этого элемента.

Если по сути, то автомобильная свеча представляет собой К сожалению, далеко не все водители по достоинству ценят такие важные детали. А ведь их состояние во многом сказывается на изменениях в работе силового агрегата. И ко всему прочему, какой бы ни был внешний вид свечей зажигания, они имеют непосредственное отношение к изменению расхода топлива.

Нагрузки на автомобильные свечи

В ходе работы ДВС свечи зажигания подвергаются самым разным нагрузкам:

• тепловым;
• механическим;
• химическим;
• электрическим.

В отношении тепловой нагрузки можно сказать следующее. Свеча зажигания установлена таким образом, что ее рабочая часть находится непосредственно в камере сгорания, тогда как контактная - в подкапотном пространстве. Температура здесь варьируется от нескольких десятков градусов на впуске до 3000 °C в ходе процесса сгорания. Под капотом этот показатель доходит до 150 °С.

В результате из-за такого неравномерного нагрева в отношении всей длины детали (разница может доходить до нескольких сотен градусов) происходят тепловые напряжения и деформации. К тому же, вне зависимости от видов автомобильных свечей зажигания, у изолятора и металлических деталей разный коэффициент термического расширения, что только усугубляет положение.

Что касается нагрузки механического характера, то стоит учитывать и разность давления. На впуске оно ниже атмосферного на 50 кгс/см 2 , а при сгорании топлива существенно выше. Помимо этого, во время работы двигателя на свечи воздействуют вибрации.

Химические нагрузки обусловлены разнообразием веществ, выделяемых при сгорании топлива. Причем некоторые из них могут вызвать окислительные реакции у самых стойких материалов. И это при том, что рабочая температура электродов и изолятора составляет около 900 градусов.

Не обходится и без воздействия электрической нагрузки. В ходе образования искры, на что уходит примерно 3 мс, на изолятор в это время действует импульс высокого напряжения. Иногда оно может доходить до 20-25 кВ, но некоторые системы способны выдать гораздо большее напряжение.

Виды свечей зажигания и их характеристика

После ознакомления с нагрузками, стоит перейти к обсуждению технических характеристик свечей зажигания. При необходимости знание этого поможет сделать правильный выбор. Собственно, сами параметры:

• Калильное число.
• Количество электродов.
• Искровой промежуток.
• Температурный диапазон.
• Срок службы.
• Тепловые характеристики.

Рассмотрим каждый из этих важных параметров более подробно.

Кое-что о калильном числе

При выборе свечей зажигания это самое первое, на что обращают внимание опытные автолюбители. Данный параметр указывает на то, при каком давлении возникнет калильное зажигание. Под этим понимается такое воспламенение топливовоздушной смеси, которое происходит не посредством получаемой искры, а от контакта с нагретым электродом.

Касательно любого вида свечей зажигания в автомобиле, данная характеристика очень важна, и она в обязательном порядке должна соответствовать требованиям ДВС. Иногда можно кратковременно использовать свечи с завышенным калильным числом. В то же время изделия, у которых оно ниже требований, запрещены к эксплуатации. В противном случае это приводит к нежелательным последствиям. Это прогорание поршней и клапанов, пробой прокладки ГБЦ.

Численность электродов

С момента изобретения первой свечи зажигания прошло уже чуть больше века. И первые изделия имели лишь один электрод. Но прогресс не стоит на месте, и такая необходимая автомобильная атрибутика все время совершенствовалась. Благодаря стараниям некоторых производителей, на мировой автомобильный рынок стали поступать изделия с двумя, тремя и даже четырьмя электродами, в зависимости от вида свечей зажигания.

Многие владельцы транспортных средств ошибочно полагают, что чем их больше, тем выше производительность двигателя. В действительности цель такого шага немного иная - обеспечить качество и стабильность искрообразования. Иными словами, при несрабатывании одного работа будет продолжена посредством другого. В этом случае перебои не возникают. Эту стабильность в работе двигателя хорошо можно заметить на малых оборотах. К тому же использование нескольких электродов заметно повышает срок эксплуатации свечей зажигания.

Однако это далеко не единственный выход. В продаже есть изделия, у которых боковые электроды и вовсе отсутствуют. В этом случае в дело вступают вспомогательные элементы, размещенные на изоляторе. Такой вид свечей зажигания (фото можно найти ниже по тексту) отличается хорошей перспективностью. В ходе работы свечи поочередно образуются несколько электрических разрядов, а искра словно пускается в пляс. Только у такого ноу-хау высокая стоимость, исходя из этого не каждый автолюбитель может себе позволить подобную роскошь.

Период использования

Если двигатель находится в исправном состоянии, то, как правило, срок эксплуатации свечей составляет 30 тыс. км пробега в отношении классической системы зажигания и 20 тыс. км - для электронной. В то же время, как отмечают многие эксперты, фактическое значение раза в два выше. Только достичь этого удается лишь в лабораторных условиях. Только здесь можно создать идеальные условия, чего нельзя сделать в ходе эксплуатации транспортного средства в привычном режиме. И зачастую вид свечей зажигания после работы оставляет желать лучшего.

Важность искрового промежутка

Искровой промежуток свечи зажигания - это расстояние от центрального электрода до боковых элементов. Каждый производитель устанавливает свое значение, поэтому необдуманная их регулировка грозит серьезными перебоями на фоне снижения производительности.

Если электрод был случайно отогнут, стоит попробовать вернуть ему первоначальное положение. Для этого можно ориентироваться по другому изделию. В крайнем случае можно купить новую свечу.

Температурный диапазон свечей

Температурный режим свечей зажигания тоже очень важен. Он обозначает нагрев рабочей их части. В идеале такой диапазон должен находиться в пределах 500-900 °C, исходя из режима работы силового агрегата. Причем вне зависимости от условий камеры сгорания. Будь это холостые обороты ДВС либо максимальные, температурный режим свечи должен все время находиться в пределах установленной нормы. И это также касается любых видов свечей зажигания.

Такое положение дел обусловлено тем, что из-за пониженной температуры на изоляторе образуется нагар. Это в свою очередь вызывает перебои в работе автомобильных свечей. Помимо этого, повышение или понижение температуры отрицательно сказывается на их сроке службы.

Тепловой параметр

Данная характеристика указывает на взаимосвязь рабочей температуры свечи зажигания и режимов работы ДВС. В целях повышения данного параметра увеличивается длина теплового конуса, но при этом возникает необходимость придерживаться установленных границ - 900 °C. В противном случае наблюдается калильное зажигание.

Исходя из этой характеристики, свечи разделяют на два типа (в скобках указано калильное число):

• Горячие (11-14).
• Холодные (двадцать и более).
• Средние (17-19).
• Унифицированные (11-20).

Стоит заметить, что все виды свечей зажигания в летнее и зимнее время работают по-разному. В связи с этим рациональнее будет держать под рукой два набора: летом использовать холодные свечи, а зимой, наоборот, горячие. Однако тут еще стоит учитывать особенность вождения. Если при езде зимой приходится довольно часто проводить время в пробках, то лучший вариант - свечи погорячее. В то же время, какой русский не любит быстрой езды, в особенности летом и за городом? Тогда следует использовать более холодные изделия.

Обзор видов свечей зажигания

Автомобильные свечи зажигания могут разделяться на разные виды не только в зависимости от технических характеристик. Следует учитывать и их материал изготовления. Согласно этому они могут быть:

• никелевыми;
• платиновыми.
• иридиевыми.

Никелевые свечи представляют собой самую простую конструкцию. Центральный и боковые электроды изготовлены из никеля, поэтому обладают низкой стоимостью, в связи с чем менять их следует довольно часто. Как заверяет производители, их ресурс составляет 15-50 тысяч километров пробега. Однако наши современные реалии таковы, что можно смело делить это значение пополам, и выходит, что периодичность замены составляет один раз за год эксплуатации.

Отличаются наличием напайки из того же металла на обоих электродах (центральном и боковом). Это существенно повышает срок службы до 50-60 тыс. км пробега. Этот материал стойкий к возникновению коррозии и прекрасно держится в условиях высокой температуры.

У иридиевых свечей зажигания используется смесь двух металлов: иридиевая напайка нанесена на центральный электрод, а на боковые элементы - платиновая. В результате такого тандема срок эксплуатации свечей зажигания еще более увеличен. Как отмечают производители, он может составить до 60-100 тысяч километров пробега.

Поговорим о неприятностях

В течение всего срока эксплуатации свечей зажигания на них со временем под воздействием ряда факторов образуется нагар. При этом он может быт разного вида, что своего рода выступает в качестве хорошего средства диагностики двигателя.

Чем отличаются виды нагара на свечах зажигания друг от друга? Каждая поломка характеризуется своим оттенком:

• Маслянистый - указывает на износ маслосъемных колпачков и колец поршня, направляющих втулок клапанов.
• Черный (сухой) - свидетельствует о неправильной работе свечи. Возможно, по причине нехватки энергии для получения искры нужной мощности. Также это признак низкой компрессии цилиндров, плохой работы карбюратора, в отношении инжекторных двигателей это повод проверить регулятор давления топлива. Не исключено засорение воздушного фильтра.
• Красный - это уж точно не вид рабочей свечи зажигания. Обычно так бывает при использовании разных присадок к маслу или топливу. Если возникает необходимость в частом их применении, стоит понизить концентрацию, иначе нагар постепенно станет увеличиваться. А это грозит нестабильной работой двигателя, так как проходимость искры будет заметно ухудшена. Поэтому при первом его появлении от него необходимо сразу избавляться.
• Белый - свидетельствует об отсутствии охлаждения свечей, поршни при этом сильно нагреваются. По большему счету это признак перегрева двигателя.
• Если же нагар имеет белый оттенок слабовыраженного характера и оседает равномерно, стоит сменить топливо.

Особенности выбора свечей зажигания

Чтобы сделать правильный выбор свечей зажигания, необходимо в точности следовать рекомендациям, которые изложены в инструкции по эксплуатации транспортного средства или в его паспорте. В первую очередь при этом стоит обращать внимание на калильное число, зазор между электродами и тепловой параметр. Это позволит как можно реже любоваться видом неисправных свечей зажигания.

Отдавать предпочтение стоит проверенным производителям, в числе которых:

• Denso.
• Bosh.
• Brisk.

Эти компании уже прошли проверку временем, причем уже давно. Многие водители уже успели убедиться в профессионализме этих специалистов, что отражено в виде высокого качества их продукции.

Стоит также помнить о подделках, которыми наводнен любой рынок, включая и автомобильный. Так, у оригинальных свечей фирмы NGK центральный электрод располагается перпендикулярно к контакту и абсолютно ровный.

У изделий BOSCH чуть выше резьбы (поясок) расположено фирменное клеймо. Также отсутствует маркировка W8 АТС, которая обычно ставится на подделки.

Контактный вывод оригинальных свечей DENSO не блестит, что зачастую встречается среди поддельной продукции. Сама маркировка четкая, поверхность оправы идеальная, сами электроды отцентрированы.

В заключение

Тему видов нагара на свечах зажигания мы затронули, напоследок попробуем разобрать такой важный вопрос: какие свечи зажигания самые лучшие? Однозначно ответить на него очень сложно, поскольку тут необходимо руководствоваться не только приобретенными знаниями, но и здравой логикой. Владельцам автомобилей ВАЗ покупка свечей по двадцать или тридцать долларов за штуку была бы опрометчивым, глупым и бессмысленным решением. По такой же логической схеме вряд ли какой-нибудь владелец дорогой роскоши в лице Mercedes станет покупать дешевые изделия, у которых сниженный ресурс и плохие характеристики.

Автомобильным свечам владельцы автомобилей обычно уделяют мало внимания. Как правило, вызывает интерес только вопрос: какие выбрать свечи зажигания, если машина барахлит и возникает проблема с зажиганием. Тогда именно свечи становятся основными «обвиняемыми».

Попытки «почистить» или «просушить» их, естественно, ни к чему не приводят, и менять свечи все равно приходится. В такой ситуации большинство проявляет непростительную халатность. Приобретая в магазинчике или на авторынке первые предложенные продавцом свечи зажигания, они устанавливают их и вновь, пусть и через некоторое время, сталкиваются с теми же проблемами.

Лучший вариант получить компетентное мнение сотрудника автотехцентра.

На сегодняшний день на рынке представлено великое множество свечей зажигания. Они имеют различия по размеру, калильному числу, материалам, из которых они изготовлены, а так же принципам действия и, естественно, по цене.

Критерии выбора свечей

Два главных показателя, существенно влияющих на выбор свечи - это калильное число и размер (геометрический).

• Размер свечи. Тут все понятно: слишком маленькая свеча может просто не вкрутится в имеющееся в двигателе гнездо. Вследствие чего ее электроды окажутся на недопустимо большом расстоянии от камеры сгорания. В случае обратной ситуации, когда длина свечи больше рекомендованной — электроды слишком сильно «торчат» из гнезда, что влечет к возможности удара поршня о них. В обоих случаях ничего хорошего, как вы понимаете, ждать не приходится.
• Калильное число — показывает температурный режим работы свечи. Чем оно выше, тем свеча, как говорят, «холоднее», следовательно, она может работать в более агрессивной, высокотемпературной среде. Низкое число означает, что свеча «горячая» и часто будет перегреваться, что, естественно, пагубно повлияет на срок ее службы.

Отсюда само собой напрашивается простое умозаключение: чтобы верно выбрать свечу, нужно найти инструкцию автомобиля (руководство по эксплуатации) и в нем список возможных заменяемых аналогов. Точно зная размер свечи, можно поэкспериментировать с разным калильным числом.

Разновидность конструкций свечей

Обычная конструкция это искровые свечи зажигания и, нет автолюбителей, которые ни разу не видели свечу зажигания классического вида. Сверху она имеет керамический корпус, а внизу – металлический «стакан», снабженный резьбой. Боковой и центральный электроды диаметром около 2.5 мм производят искру. Конструкция проста и потому гениальна, за десятки лет с начала их производства поменялись только диаметры электродов да еще длина свечи.

Такая свеча недорого стоит, в некоторых случаях она улучшает работу двигателя - например, снижает прирост или расход мощности. Но и служит такая свеча довольно недолгое время. при этом вряд ли раскроется.

Многоэлектродные свечи

Центральный электрод в такой свече окружен несколькими боковыми электродами (обычно их имеется около 3-4). Такая свеча сразу легко отличается от одноэлектродной. Тут использован новый принцип образования искры. При износе и загрязнении электрода искра «перебирается» на другой, более чистый, исправный электрод, что гарантирует увеличение срока работы и, как следствие, лучшую и более стабильную искру.

Такие свечи имеют еще одно преимущество: на одноэлектродной свече боковой электрод немного закрывает загорающееся топливо, что приводит к тому, что это топливо сгорает медленнее и хуже. Такая проблема при использовании многоэлектродной свечи не возникает, поскольку факел возгорается точно в центре искры и его ничего не прикрывает. Получается значительное увеличение мощности двигателя. К тому же и , а за счет этого заметно улучшается и экологические показатели.

Платиновые и иридиумные свечи

Испытания, проводимые на свечах разных типов, показывают, что электроды, с более тонкой толщиной, обеспечивают увеличение мощности искры, а, следовательно, увеличивается и мощность мотора, иногда даже довольно значительно.

Искра, образовавшаяся на остром крае электрода, обладает более высокой температурой.

Однако появляется другая проблема - не всякий металл выдерживает подобные температурные нагрузки. Платина и иридиум лучше всего подходят для этой цели. Они имеют лучшие характеристики, противостоящие разрушению. «Сильная» искра, помимо добавляемой двигателю мощности, есть еще один большой плюс - искра образуется на боковине электрода, а не в его торце. При этом мощность искры такова, что срывает весь образовавшийся нагар и грязь с электрода, получается некоторый процесс само очистки.

Форкамерные свечи зажигания

Электроды свечи такой конструкции имеют вид ракетного сопла — форкамеру. Во время подачи высоковольтного импульса происходит пробой в зазоре между электродами, а образующийся плазменный сгусток выталкивается с большой силой в камеру сгорания. Одновременно с этим поджигается топливная смесь в форкамере свечи.

Продукты сгорания с высокой скоростью через сопло впрыскиваются в цилиндры ДВС. При этом образуется объемное поджигание основной топливной смеси, в отличие от обычной свечи, имеющей точечное поджигание. Происходит значительное увеличение скорости, полноты сгорания топлива, мощность двигателя повышается, уменьшается .

Профессиональный подход к выбору свечи

Исходя из особенности конструкции, какие свечи зажигания следует выбирать? Все зависит от типа автомобиля и от того, насколько интенсивно его эксплуатируют. Незачем тратить большие суммы на свечи, если объем двигателя автомобиля не превышает в 2-2.5 литра, если умеренно ездить на нем, не участвовать в гонках. Разумеется, любители «погонять» по треку или часто должны остановить свой выбор на свечах зажигания премиум-класса.

Здесь производители используют и смешивают разные передовые технологии, положительно влияющие на их эксплуатационные характеристики. Однако дорогостоящие металлы и высокие технологии требуют оплаты, и немалой.

Сроки использования

Свечи можно разделить на три основных типа. Они имеют разную цену, предназначены для разного срока использования, и выбрать их можно исходя из того, какое их качество кажется предпочтительнее.

• Иттриевые, стоят дешево, но менять их придется чаще, в среднем рекомендуется на каждые 25 тысяч км. пробега. С уровнем качества нашего бензина и дизельного топлива эту цифру можно смело делить на 2. Так что примерно раз в год их точно стоит поменять.
• Иридиевые. Цена уже выше, зато и прослужат они несколько дольше – до 50 тысяч км.
• Платиновые – самые дорогие. Вложение оправдывается долговечностью. Считается, что машина с ними пробежит до 100 тысяч километров.

В том как выбрать свечи зажигания немаловажно помнить, что не только пробег отличает свечи друг от друга, но также и материал, из которого они сделаны. Иридий, никель и платина применяют в производстве главного элемента свечей зажигания – центрального электрода. Через него и проходит электрический разряд.

Если сравнивать три свечи, сделанные из разных металлов, можно увидеть, что никелевый центральный электрод более толстый, а из других материалов тоненький, как острие иголочки.

Зимой свечи зажигания заливает у тех, кто поставил свечи с никелевыми электродами.

Капелька топлива на толстом центральном электроде свободно подвешивается, и в этом случае ни о каком воспламенении можно и не помышлять.

Иридиевые свечи имеют намеренно уменьшенный электрод для лучшей и быстрой воспламеняемости. Капельке просто не за что подвешиваться. Ставить такую свечу специалисты рекомендуют даже тем, кто ночью машину хранит в теплом гараже. Днем эксплуатация автомобилей у большинства все равно одинакова — на улице.

Если позволяют финансы, можно, поставить платиновые свечи. Они являются идеальным вариантом для сложных двигателей: GTI, D4, NEO DI и субаровских оппозитных моторов. Из-за конструктивных некоторых из них, дешевые никелевые свечи просто не проживут долго. А в Subaru только замена свечей стоит значительную сумму денег. Поэтому платиновые для таких машин — самый целесообразный и, как ни парадоксально, экономичный вариант. Поставил и забыл.

Свечи для бесконтактного зажигания

Такие свечи предназначены для воспламенения основной горючей смеси в цилиндрах двигателей с использованием искрового разряда между электродами. В БСЗ используют свечи А-17ДВР, имеющие зазором 0,7-0,8 мм.

Видео советы автолюбителям о том, как поменять свечи

Заключение!

Индивидуальные характеристики двигателей придают собственные особенности в том, какие выбирать свечи зажигания для своего автомобиля. Особенно это сказывается по мере эксплуатации. Уважаемые посетители сайта могут рассказать о прихотях своих моторов, это будет интересно многим.

• Новости
• Практикум

Генпрокуратура начала проверку автоюристов

Как утверждают в Генпрокуратуре, в России резко возросло количество судебных разбирательств, которые ведут «недобросовестные автоюристы», которые работают «не для защиты прав граждан, а для извлечения сверхприбылей». Как сообщают «Ведомости», информацию об этом ведомство направило в правоохранительные органы, ЦБ и Российский союз автостраховщиков. В Генпрокуратуре поясняют, что посредники пользуются отсутствием должной осмотрительности...

Владельцы кроссовера Tesla пожаловались на качество сборки

По словам автомобилистов, проблемы возникают с открытием дверей и стеклоподъемниками. Об этом в своём материале сообщает The Wall Street Journal. Стоимость Tesla Model X составляет около 138 000 долларов, но, если верить первым владельцам, качество кроссовера оставляет желать лучшего. К примеру, сразу у нескольких владельцев заклинили открывающиеся вверх...

Парковку в Москве можно будет оплатить картой Тройка

Пластиковые карты «Тройка», использующиеся для оплаты общественного транспорта, этим летом получат полезную для автомобилистов функцию. С их помощью можно будет оплатить стоянку в зоне платной парковки. Для этого паркоматы оборудуют специальным модулем для связи с центром обработки транспортных транзакций Московского метрополитена. Система сможет проверять, достаточно ли средств на балансе...

О пробках в Москве будут предупреждать за неделю

На такую меру специалисты центра пошли из-за работ в центре Москвы по программе «Моя улица», сообщает Официальный портал Мэра и правительства столицы. В ЦОДД уже сейчас анализируют автомобильные потоки в ЦАО. На данный момент на дорогах в центре бывают затруднения, в том числе на Тверской улице, Бульварном и Садовом кольце и Новом Арбате. В пресс-службе ведомства...

Отзыв Volkswagen Touareg добрался до России

Как сказано в официальном сообщении Росстандарта, причиной отзыва послужила вероятность ослабления фиксации стопорного кольца на опорном кронштейне педального механизма. Ранее компания Volkswagen объявила об отзыве 391 тысячи «Туарегов» по всему миру по той же причине. Как поясняет Росстандарт, в рамках отзывной кампании в России на всех автомобилях будет...

Владельцы Mercedes забудут, что такое проблемы с парковкой

По словам Цетше, которые приводит Autocar, в ближайшем будущем автомобили станут не просто транспортными средствами, а персональными помощниками, которые здорово упросят жизнь людям, перестав провоцировать стрессы. В частности, гендиректор Daimler заявил, что вскоре на автомобилях Mercedes появятся специальные датчики, которые «будут отслеживать параметры организма пассажиров и корректировать ситуацию...

Названа средняя цена нового автомобиля в России

Если в 2006 году средневзвешенная цена машины составляла примерно 450 тыс. рублей, то в 2016 - уже 1,36 млн рублей. Такие данные приводит аналитическое агентство «Автостат», изучившее ситуацию на рынке. Как и 10 лет назад, самыми дорогими на российском рынке остаются иномарки. Сейчас средняя цена нового автомобиля...

Mercedes выпустит мини-Гелендеваген: новые подробности

Новая модель, призванная стать альтернативой изящному Mercedes-Benz GLA, получит брутальную внешность в стилистике «Гелендевагена» - Mercedes-Benz G-класса. Немецкому изданию Auto Bild удалось разузнать новые подробности об этой модели. Итак, если верить инсайдерской информации, то Mercedes-Benz GLB будет отличаться угловатым дизайном. С другой стороны, полного...

Внедорожник GMC превратили в спорткар

телье Hennessey Performance всегда славилось своим умением щедро добавлять дополнительных скакунов «прокачиваемому» автомобилю, но в этот раз американцы явно поскромничали. GMC Yukon Denali мог бы превратиться в настоящего монстра, благо, что 6,2-литровая «восьмерка» позволяет это сделать, но мотористы Hennessey ограничились достаточно скромным «бонусом», увеличив мощность мотора...

Названы регионы России с самыми старыми автомобилями

При этом самый молодой автопарк числится в Республике Татарстан (средний возраст - 9,3 года), а самый старый - в Камчатском крае (20,9 года). Такие данные в своем исследовании приводит аналитическое агентство «Автостат». Как оказалось, помимо Татарстана, лишь в двух российских регионах средний возраст легковых автомобилей менее...

КАК выбрать автомобиль напрокат, выбрать машину напрокат.

Как выбрать автомобиль напрокат Прокат автомобиля – весьма востребованная услуга. В ней зачастую нуждаются люди, приехавшие в другой город по делам без личного автомобиля; те, кто желает произвести благоприятное впечатление с помощью дорогой машины и т.п. И, разумеется, редкая свадьба...

Самые дешевые автомобили в мире

Автомобили с низкой стоимостью всегда пользовались большим спросом среди людей с небольшим достатком. А ведь этот контингент всегда намного больше того, который может позволить себе эксклюзивные, дорогостоящие машины. Forbes: дешевые автомобили 2016 года Еще несколько лет назад весь мир считал, ...

Свеча зажигания является главной деталью двигателя внутреннего сгорания и выполняет две основные функции:

• Воспламенение топливовоздушной смеси
• Отвод тепла из камеры сгорания

Главной задачей для свечей зажигания, является воспламенение топливовоздушной смеси. Свеча зажигания представляет собой - электрод, который передает электрическую энергию из системы зажигания в камеру сгорания в виде искры. Система зажигания должна генерировать величину напряжения достаточную для формирования искры в зазоре свечи.

Температура рабочего конца свечи должна поддерживаться достаточно низкой для предотвращения раннего зажигания и, одновременно, достаточно высокой для предотвращения образования нагара. Это свойство свечи называется тепловой характеристикой, и определяется выбором теплового диапазона свечи.

Важно помнить, что свечи зажигания не генерируют, а только отводят тепло. Свеча зажигания функционирует как теплообменник, отводя излишнюю тепловую энергию от камеры сгорания и передавая ее системе охлаждения двигателя. Тепловой диапазон характеризуется как способность свечи к рассеиванию (передаче) тепла.

Величина теплопередачи определяется следующими факторами:

• Длинной изолятора рабочего кончика свечи
• Объемом газовой полости вокруг изолятора рабочего кончика свечи
• Материалом и конструкцией центрального электрода и керамического изолятора

Тепловой диапазон свечей зажигания не зависит от фактического напряжения передаваемого через свечу зажигания. Вернее, тепловой диапазон есть величина способности свечи к отводу тепла от камеры сгорания. Величина теплового диапазона определяется несколькими факторами: длинной керамического центрального изолятора рабочего кончика свечи и его способности к поглощению и передаче тепла процесса сгорания, материалом изолятора и центрального электрода.

Тепловая мощность и тепловой поток через свечи зажигания NGK

Читайте также

Если температура кончика ниже 500°C, поверхность изолятора, окружающего центральный электрод, будет недостаточной для сгорания углеродных и прочих отложений. Накопление отложений может вызвать загрязнение свечи, что ведет к пропускам зажигания. Если температура кончика выше 850°C, свеча будет перегреваться, что может вызвать повреждение керамической оболочки центрального электрода и плавление электродов. Это может привести к раннему зажиганию/детонации и серьезному повреждению двигателя. Для одинаковых типов свечей зажигания изменение теплового диапазона на 1 единицу приводит к изменению температуры в камере сгорания на величину от 70°C до 100°C, а температура кончика свечи зажигания с заземляющим электродом выступающей формы при этом изменяется на 10°C-20°C.

Температура кончика изолятора и внешний вид свечи зажигания

Внешний вид свечи зажигания также зависит от температуры кончика свечи зажигания. Существует три основных критерия для диагностики свечей зажигания: нормальные, загрязненные и перегретые. Граница раздела между областями загрязнения и оптимального функционирования лежит около 500°C и называется температурой самоочистки свечи. При этой температуре скопившиеся углеродные и прочие отложения сгорают. Необходимо иметь в виду, что длина изолятора рабочего кончика свечи является определяющим фактором теплового диапазона свечи. Чем он длиннее, тем меньше поглощается тепла и, в дальнейшем, тепло должно передаваться охлаждающей воде в каналах головки блока цилиндров. Это означает, что свеча имеет большую внутреннюю температуру и является свечой горячего типа. Свеча горячего типа поддерживает высокую внутреннюю рабочую температуру, обеспечивая сгорание масла и углеродных отложений, и не зависит от интенсивности или качества искры. И наоборот, свеча зажигания холодного типа имеет меньшую длину изолятора и поглощает больше тепла камеры сгорания. Тепло проходит меньшую дистанцию, позволяя свече работать при более низкой внутренней температуре. Холодный диапазон необходим для тяжелонагруженного функционирования или работы на высоких оборотах в течении продолжительного периода времени. Свечи холодного типа более быстро отводят тепло и, таким образом, снижают вероятность раннего зажигания/детонации и плавления или повреждения рабочего кончика свечи. (Температура двигателя может влиять на рабочую температуру свечи, но не на тепловой диапазон свечи).

Ниже приведен перечень некоторых возможных внешних факторов, влияющих на рабочую температуру свечи. Следующие симптомы или условия могут иметь воздействие на фактическую температуру свечи. Свеча не может создавать эти условия, но должна быть способна выдерживать тепловые нагрузки, иначе пострадают эксплуатационные возможности и двигатель может выйти из строя.

Соотношение/качество топливовоздушной смеси имеет значительное влияние на эксплуатационные возможности двигателя и рабочую температуру свечи зажигания.

• Богатая топливовоздушная смесь вызывает падение температуры кончика свечи, провоцируя возникновение нагара и низкие эксплуатационные возможности.
• Бедная топливовоздушная смесь вызывает возрастание температуры в камере сгорания и кончика свечи, в результате, приводя к возникновению раннего зажигания, детонации и возможности серьезных повреждений свечи зажигания и двигателя.
• Важно многократно проверять состояние свечей зажигания в процессе работы, чтобы достигнуть оптимального соотношения топливовоздушной смеси.

Высокая компрессия / наддув поднимают температуру в камере сгорания и температуру кончика свечи зажигания.

• Компрессия может возрастать при следующих модификациях:
  • снижение объема камеры сгорания, то есть применение куполообразных поршней, головок блока цилиндров измененной конструкции и т.д.
  • дополнительный наддув (Nitrous, Turbocharging или Supercharging)
  • модификация распредвала
• При возрастании компрессии следует: использовать свечи более низкого температурного диапазона; применять высокооктановое топливо; необходимо осторожно и внимательно подбирать момент зажигания и соотношение топливовоздушной смеси. Ошибка в выборе свечи зажигания холодного типа может привести к повреждению свечи / двигателя.

Смещение момента зажигания в сторону опережения

• Смещение момента зажигания в сторону опережения на 10° вызовет нагрев кончика свечи примерно на 70°-100°C Обороты двигателя и нагрузка.
• Возрастание температуры кончика свечи пропорционально увеличению оборотов двигателя и его нагрузки. При работе на высоких оборотах или при большой нагрузке следует устанавливать свечи более холодного теплового диапазона.

Температура окружающего воздуха

• При снижении температуры окружающего воздуха возрастает плотность/объем воздуха, в результате, происходит обеднение топливовоздушной смеси.
• Это способствует возрастанию температуры/давления в цилиндре и вызывает повышение температуры кончика свечи. Таким образом, следует увеличить подачу топлива.
• С возрастанием температуры плотность и объем всасываемого воздуха уменьшается, таким образом следует снизить подачу топлива.

Влажность

• С возрастанием влажности снижается объем всасываемого воздуха.
• В результате, уменьшается компрессия и температура сгорания, вызывая снижение температуры свечи и доступной мощности.
• Следует обеднять топливовоздушную смесь в зависимости от температуры окружающей среды.

Барометрическое давление/Высота над уровнем моря

• Также влияет на температуру рабочего кончика свечи.
• С повышением высоты над уровнем моря снижается компрессия. Вследствие падения температуры сгорания уменьшается температура рабочего кончика свечи.
• Многие механики пытаются при этом изменять тепловой диапазон свечей.
• Наиболее реальный вариант заключается в регулировке жиклеров или соотношения топливовоздушной смеси с целью увеличения подачи воздуха в двигатель.

ВАРИАНТЫ НЕНОРМАЛЬНОГО ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ

Ранний момент зажигания

• Определяется как: воспламенение топливовоздушной смеси раньше предварительно установленной отметки.
• Вызвано горячими участками камеры сгорания, причиной может являться: ранний момент зажигания, перегрев свечи, низкооктановое топливо, обедненная топливовоздушная смесь, чрезмерно высокая компрессия, недостаточное охлаждение двигателя.
• Может помочь повышение октанового числа топлива, применение свечи более холодного теплового диапазона, обогащение топливовоздушной смеси или снижение компрессии.
• Также может понадобиться смещение момента зажигания в сторону запаздывания и проверка системы охлаждения.
• Ранний момент зажигания обычно приводит к детонации. Ранний момент зажигания и детонация являются двумя отдельными случаями.

Детонация

• Злейший враг свечей зажигания! (наравне с нагаром).
• Может вызвать повреждение изоляторов или заземляющих электродов.
• В большинстве случаев ранний момент зажигания приводит к детонации.
• Температура рабочего кончика свечи в процессе сгорания может превышать 1650°С (гоночные двигатели).
• Наиболее часто вызывается перегретыми участками камеры сгорания.
• Перегретые участки приведут к раннему моменту зажигания топливовоздушной смеси. Когда поршень движется вверх под действием шатуна, преждевременное воспламенение смеси вызовет усилие в обратном направлении. Если поршень не может подняться вверх (вследствие преждевременного воспламенения) и не может двигаться вниз (вследствие воздействия шатуна в верхнем направлении), он будет колебаться из стороны в сторону. В результате, ударная волна воплотится в слышимый глухой звук. Такое явление называется детонацией.
• Разрушающее воздействие для двигателя более критично от возникновения детонации, нежели чем от перегрева.
• Свечи зажигания повреждаются как от повышенных температур, так и от сопутствующей ударной волны или сотрясения.
ул>

Перебои/пропуски зажигания

• Считается, что свеча дает пропуск зажигания, когда в нужный момент хода поршня в камеру сгорания подается искровой разряд недостаточный для полного воспламенения топливовоздушной смеси (несколько градусов до верхней мертвой точки).
• Свеча зажигания может генерировать слабую искру (или вообще не генерировать искру) по различным причинам: поврежденная катушка зажигания, слишком высокая компрессия вкупе с неправильным зазором свечи, сухой или влажный налет на свечах, сбитый момент зажигания и т.д.
• Незначительные пропуски зажигания могут вызвать потерю мощности по очевидным причинам (не генерируется энергия, непостоянная подача топлива).
• Частые пропуски зажигания вызовут повышенный расход топлива, низкие эксплуатационные возможности и могут привести к повреждению двигателя.
ул>

Нагар

• Возникает, когда температура рабочего кончика свечи недостаточна для сжигания углеродных, топливных, масляных и других отложений.
• Вызовет закорачивание электродов на землю, так, что искра не будет проскакивать через зазор свечи, соответственно, возникнут пропуски зажигания.
• Влажные свечи должны заменяться, так как не происходит образования искры.
• Иногда свечи с сухим налетом могут быть очищены увеличением рабочей температуры двигателя.
• Перед заменой зашлакованных свечей убедитесь в устранении причины их загрязнения.
ул>


МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ

При компетентной диагностике свечи зажигания, она может являться помощником в различных настройках двигателя. Анализируя цвет изолятора рабочего кончика свечи, опытный механик может получить множество информации о рабочих условиях двигателя.

Вообще, светлый желтовато-коричневый/серый цвет свечи говорит о том, что двигатель функционирует в нормальном режиме при оптимальной температуре. Темный цвет, например, черные влажные или сухие отложения, может указывать на чрезмерно богатую смесь, слишком холодный тепловой диапазон свечи, возможное снижения вакуума, низкую компрессию, поздний момент зажигания или слишком большой искровой зазор свечи.

Присутствие влажного налета может быть вызвано повреждением прокладки головки блока цилиндров, износом маслосъемного кольца, или возникновением проблем в механизме газораспределения, или работой двигателя на чрезмерно богатой смеси - в зависимости от состава влажных отложений на рабочем кончике свечи. Следы нагара или перегрева необходимо обнаруживать как можно быстрее с целью предотвращения ухудшения ходовых возможностей и повреждения двигателя.

СУХИЕ И ВЛАЖНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Хотя существует множество различных вариантов, но если сопротивление между центральным и заземляющим электродом выше 10 Ом, двигатель можно нормально завести. Если сопротивление изолятора падает до значения 0 Ом, запальный конец свечи зажигания загрязнен либо сухими сажистыми, либо влажными масляными отложениями.




Причины образования сажистых отложений: неправильные регулировки карбюратора; слишком обогащенная топливно-воздушная смесь; сильное загрязнение воздушного фильтра; слабая искра; неправильное функционирование/заедание воздушной заслонки; проблема чаще всего возникает при использовании двигателя для перемещения на короткие расстояния; свечи зажигания имеют слишком низкую рабочую температуру; индекс теплового диапазона свечи зажигания слишком низкий. Результат: Исправления: отрегулировать настройки карбюратора и воздушной заслонки; проверить состояние воздушного фильтра. Если загрязнены только одна или две свечи комплекта, то проверьте на наличие заедания клапанов или неисправности выводов системы зажигания. После исправления причины неисправности необходимо провести обслуживание свеч зажигания и снова их установить.



Причины образования масляных отложений: высокое содержание масла в камере сгорания. Повышенный уровень масла в картере двигателя; износ поршневых колец, гильз блока цилиндров или направляющих втулок клапанов. Может возникать в период обкатки нового двигателя или двигателя после капремонта (такие загрязненные свечи могут пройти обслуживание и устанавливаться снова). Результат: пропуски в зажигании, трудности в запуске двигателя. Исправления: проведение капитального ремонта двигателя, отрегулировать соотношение топливно-масляной смеси (2-тактные двигатели), заменить свечи зажигания на новые.




СВИНЦОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВ

При перегреве свечи зажигания отложения, которые скапливаются на рабочем кончике изолятора, расплавляются и придают ему глазурованный или глянцевый внешний вид коричнево-желтого цвета.

Причины: резкое повышение температуры в камере сгорания, вызванное резким ускорением при большой нагрузке приводит к образованию лаковых отложений. Также использование топлива со свинцово-содержащими присадками приводит к образованию лаковых отложений. Результат: при большой нагрузке лаковые отложения становятся электропроводными и приводят к пропускам в зажигании. Они не могут быть обнаружены замером сопротивления между центральным и заземляющим электродами при комнатной температуре. Исправления: заменить свечи зажигания на новые. При повторении таких явлений рекомендуется использовать свечи с более холодным диапазоном и обслуживать их чаще.

Изолятор имеет мутно-белый или серый цвет и выглядит вспученным. Электроды подверглись эрозии и отложений не наблюдается. Причины: использование свеч зажигания со слишком высоким тепловым диапазоном; чрезмерное опережение зажигания; неисправность системы охлаждения двигателя; обеднение топливно-воздушной смеси; протечка впускного коллектора или заедание клапанов. Исправления: проверить правильность: используемого теплового диапазона свечи зажигания, установки момента зажигания, регулировка карбюратора; проверить герметичность впускного коллектора и состояние клапанов. Заменить свечи зажигания.




ЗОЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Обильные порошкообразные отложения белого или желтого цвета на изоляторе и заземляющем электроде. Рекомендуется проверить исправность двигателя, в некоторых случаях рекомендуется замена свечей зажигания на новые. Возможно,понадобится смена типа используемого машинного масла.




СКОЛ, КРОШЕНИЕ, РАЗРУШЕНИЕ ИЗОЛЯТОРА

Причины: разрушение изолятора обычно вызвано тепловым расширением и тепловым ударом, вследствие внезапного нагрева или охлаждения; механическое повреждение, вызванное падением свечи зажигания, или прикладыванием чрезмерного усилия на центральный электрод при выставлении зазора; в исключительных случаях формирование отложений между центральным электродом и изолятором, а также коррозия центрального электрода могут привести к разрушению изолятора (это чаще происходит при слишком большом периоде эксплуатации двигателя). Результат: пропуски в зажигании, искра проскакивает в промежутке, недоступном для воспламенения свежей порции топливно-воздушной смеси, подающейся в камеру сгорания. Исправления:

СВИНЦОВАЯ эрозия Типичная свинцовая эрозия вызывает утоньшение заземляющего электрода, и кончик центрального электрода выглядит расщепленным. Причины: свинцовая эрозия вызвана присутствием свинцовых примесей в топливе, которые при высоких температурах вступают в химическую реакцию с материалом электродов (никелевый сплав); структура никелевого сплава разрушается, вследствие проникновения и разделения структуры зерен никелевого сплава свинцовыми соединениями. Результат: пропуски в зажигании, трудный запуск. Исправления: замена свечи зажигания на новую.




РАСПЛАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ

Работа двигателя при чрезмерно высокой температуре в камере сгорания приводит к возникновению чрезмерно раннего зажигания и расплавлению электродов. Температура плавления никелевого сплава составляет 1,200~1,300°C. Первым плавится центральный электрод, затем, заземляющий электрод. Чаще всего поверхность электрода глянцевая и неровная, изолятор - белого цвета, имеет пористую и мягкую структуру но может быть грязным, если присутствовали пропуски в зажигании. Электроды могут быть частично расплавленными с присутствием расплавленных посторонних включений на них (крайний справа снимок).

Результат: пропуски в зажигании; потеря мощности (повреждение двигателя).

Свеча зажигания — это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.

Устройство и роль в автомобиле

Базовая конструкция свечи включает в себя следующие элементы:

• Корпус из металла с нанесенной на внешнюю сторону резьбой для крепления свечи в головке блока цилиндров. Он также выполняет функцию отвода излишков тепла и служит проводником от «массы» к боковому электроду.
• Изолятор. Он, как правило, имеет ребристую поверхность, что удлиняет фактический путь поверхностных токов и предотвращает пробой по поверхности.
• Центральный и боковой электроды, между которыми возникает искра, воспламеняющая топливовоздушную смесь. Боковой электрод выполняют из стали, легированной никелем и марганцем. Центральный — из благородных металлов, что обеспечивает возможность самоочищения электрода.
• Контактный вывод для крепления свечи к высоковольтным проводам системы зажигания. Соединение может быть резьбовым или с защелкивающимся контактом.

В устройстве автомобильной свечи системы зажигания также может быть предусмотрен резистор. Его основной задачей является подавление помех, создаваемых системой зажигания. Сопротивление может варьироваться от 2 кОм до 10 кОм.

Свечи, используемые в двигателях внутреннего сгорания, также называют искровыми. Они формируют искру на каждом такте сжатия (либо сжатия и выпуска при применении ), воспламеняя топливовоздушную смесь в определенный момент, на протяжении всего времени работы мотора. На каждый цилиндр двигателя, как правило, приходится одна свеча (за исключение двигателей типа Twinspark), которая ввинчивается при помощи резьбы в специальные отверстия в корпусе головки блока цилиндров. Рабочая часть при этом находится в камере сгорания двигателя, а ее контактный вывод снаружи.

Неправильно выполненная затяжка свечей может привести к неустойчивой работе мотора. Недостаточная затяжка способствует понижению компрессии в камере сгорания. При слишком сильной затяжке могут произойти механические деформации.

Принцип работы и характеристики

Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. «Плюс» от катушки приходит на центральный электрод, «минус» — на боковом от двигателя.

В момент формирования напряжения на электродах («плюс» от катушки на центральном и «минус» на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.

Значение искрового зазора

Искровой зазор — главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).

Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим — энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.

Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.

Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент — щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.

Что такое калильное число

Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.

Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте — с меньшим.

Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.

Виды и маркировка

Чтобы не ошибиться при выборе модели, следует обратить внимание на маркировку приобретаемых свечей зажигания. У каждого производителя она своя.

Первый параметр — это, как правило, диаметр резьбы и форма опорной поверхности, демонстрирующие возможность фактической установки свечи на конкретный двигатель.

Символ R (Р) зачастую свидетельствует о присутствии в конструкции резистора. Далее, указывается калильное число, величина искрового зазора и материал, из которого выполнены электроды.

По количеству электродов свечи зажигания разделяют на два вида:

• Одноэлектродные.
• Многоэлектродные — они имеют несколько боковых электродов. Искра возникает с тем из них, у которого наименьшее сопротивление.

В зависимости от величины калильного числа свечи разделяют на:

• горячие с калильным числом от 11 до 14;
• средние — от 17 до 19;
• холодные — от 20 и выше;
• унифицированные — от 11 до 20.

По типу материала центрального электрода свечи зажигания различают:

• иридиевые;
• иттриевые;
• вольфрамовые;
• платиновые;
• палладиевые.

Самыми долговечными и износостойкими считаются иридиевые автомобильные свечи зажигания. Они применяются в двигателях высокой мощности, но при установке на обычные моторы серьезных улучшений не создают.

Срок службы и распространенные неисправности

Определить на практике, когда менять свечи зажигания можно, принимая во внимание несколько аспектов:

• Заявленный производителем срок службы конкретной марки свечей зажигания. Например, периодичность замены для типовых моделей составляет до 50 тысяч километров пробега, для платиновых этот показатель составляет 90 тысяч километров, а наиболее дорогостоящие иридиевые свечи зажигания служат до 160 тысяч километров.
• Условия эксплуатации. При использовании низкокачественного топлива реальный срок работы будет меньше заявленного изготовителем на 20%. При этом особенно чувствительными среди свечей зажигания являются иридиевые.
• Состояние электродов. Они могут выгорать в ходе долгой эксплуатации или в результате нарушения режимов работы двигателя. Очистка электродов может производиться механическим способом или самопроизвольно (при достижении высоких температур). Стоит отметить, что иридиевые и платиновые свечи зажигания очищать механически нельзя.
• Состояние изолятора. Он может быть загрязнен или разрушен.

От работоспособности этого, на первый взгляд, простого элемента зависит корректный запуск и мощность мотора, расход топлива и содержание СО в выхлопных газах, а потому ответ на вопрос зачем своевременно менять свечи зажигания вполне очевиден.