Электрод свечи – Выбор свечей зажигания: виды, характеристики, особенности

Содержание

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.

Конструкция свечей зажигания

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):

Двухэлектродные свечи

Многоэлектродные свечи

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.

Иридиевая свеча зажигания

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

Свеча зажигания с V-образным разрезом на 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

avtoberloga.ru

Свечи зажигания. Металлы которые используются в автомобильных свечах.

Автомобильные инженеры находят драгоценным металлам более полезное предназначение, нежели развешивание их по разным частям тела своих дам. Например, делают из платины свечи зажигания.

И не только из платины. В конструкции современной свечи встречаются и золото, и серебро, и редкоземельные металлы.

В общем-то, за 104 года своего существования свеча зажигания не очень изменилась. Процесс воспламенения рабочей смеси что у работавшей от магнето свечи образца 1902 года, что у нынешней многоэлектродной одинаков. Пары бензина поджигаются… нет, не искрой, как это пишется во всех учебниках, а электрической дугой, т.е. плазмой. Термин «искра», с точки зрения физики, — неправильный, что не помешало ему стать общепринятым. Но нас больше интересуют материалы, из которых в разные годы делались электроды. Сталь центрального электрода скоро была вытеснена никелевыми сплавами.

В сознании большинства наших автомобилистов свеча — вещь ненадежная, требующая обслуживания и своевременной замены. Наши коллеги из цивилизованных стран о такой напасти уже забыли.

У свечи зажигания было три врага. Первый и самый страшный — тетраэтилсвинец, добавка в бензин, повышающая октановое число. В США, Европе, Японии и других уважающих своих граждан странах и частях света этилированные бензины ныне запрещены. И не без оснований. Соединения свинца, лежащие «толстым слоем» у дорог, вредят двигателю. С течением времени свинец оседает на обращенных в камеру сгорания поверхностях свечей, замыкая их накоротко. «Искра» пропадает, двигатель начинает капризничать. Счистить свинец, въевшийся в керамику изолятора, практически невозможно. Свечи приходится менять. Более того, свинец губит каталитические нейтрализаторы. Запрет на этилированный бензин в США привел к двукратному (!) увеличению срока службы свечей.

Справедливости ради отметим, что у свинца были и свои достоинства: он (как твердая смазка) защищал от износа направляющие и стержни клапанов. Усугубляет эту ситуацию нововведенный запрет на сернистое топливо. Кстати, некоторые современные малотоксичные металлсодержащие присадки помогают сохранить здоровье, но губят свечи.

Второй враг свечи — электричество. Электрическая дуга имеет высокую температуру, что вызывает испарение частиц металла с поверхности обоих (центрального и бокового) электродов. Зазор между ними постоянно растет (на 0,003–0,01 мм за каждую тысячу километров пробега), требуется все большее напряжение для пробоя зазора. Но возможности системы зажигания не безграничны, начинаются перебои искрообразования со всеми вытекающими последствиями.

Третий «недоброжелатель» — бензин. В случае его неполного сгорания на свечах появляются сажа и нагар, ухудшающие работу свечи. Добавляют «грязи» и прорывающиеся «вверх» картерные газы, и масло, проникающее через изношенные уплотнения клапанов. Способность свечи к самоочищению ограничивается угрозой возникновения калильного зажигания и детонации.

Свинец, хоть и не повсеместно, запретили. Удар по нагару был нанесен в середине 80-х началом выпуска свечей с медным сердечником центрального электрода. Появилась возможность делать более горячие свечи, не вызывающие детонацию. Термическая «пластичность» свечей способствовала сокращению количества моделей свечей, т.к. одной свечой с широким диапазоном рабочих температур можно заменить несколько с разными калильными числами.

Следом за медью стали использовать золото, лучше проводящее ток и тепло, более химически и термостойкое. А где золото, там и платина. «Золотой век» длился недолго, а вот платина прижилась.

Иногда из нее делают электроды целиком, но чаще на них лазером приваривают микроскопические накладки из благородного металла: эрозия металла наблюдается большей частью на концах (торцах) электродов.

Стали делать электроды и из серебра. Они уступают платиновым в сроке службы, но, по мнению многих специалистов, хорошо работают в газовых двигателях.

Блеск платины покорил автопроизводителей. Количество платиновых свечей, используемых для первичной заводской комплектации, растет лавинообразно. Причины понятны. Такие свечи дороже, но имеют многократно больший срок службы (до 160 тыс. км пробега), практически не требуют обслуживания и дают конструкторам определенную свободу компоновки. Последнее утверждение подтвердили примером: попробуйте вывернуть для очистки и регулировки зазоров свечи из расположенного поперек двигателя V6. Особенно те, что обращены к салону.

Альтернативой платине стали сплавы с иттрием. Характеристики свечей сопоставимы, а цена пониже благодаря меньшей трудоемкости изготовления.

Серьезный прорыв — изобретение иридиевых электродов. Есть мнение, что иридий — металл неземной, «привезенный» к нам тем самым гигантским метеоритом, от падения которого на территории нынешней Мексики повсеместно вымерли динозавры. Материал действительно уникален и по прочности, и по химико-физическим свойствам.

Электрод из иридия может быть втрое тоньше традиционного при сроке службы в те же 100 тыс. миль. Для особых случаев, например гонок, электрод может быть еще тоньше (уменьшенные размеры свечи оставляют больше места клапанам), но свеча прослужит не дольше «медной».

Чем объясняется надежность свечей с благородными металлами? Стабильностью геометрии электродов. Электрической эрозии практически нет, кромки остаются острыми, зазор стабилен. Нет необходимости повышать напряжение. Нет и пропусков искрообразования, мощность двигателя не падает, катализатор не разрушается.

Эту «физику» используют и производители всевозможных «диковинных» свечей (с полым центральным или раздвоенным боковым электродом, с канавками на электродах, многоэлектродных, не требующих регулировки зазора и т.п.). Все дело в кромках.

В заключение — небольшое замечание. Рекламные обещания роста мощности после установки новых свечей зажигания — не совсем правда. Никакая чудодейственная свеча не может добавить двигателю сил. Единственное, что возможно, — снизить потери, вызванные пропусками искрообразования. Если пропусков нет, то мощность при любой свече будет одинаковой.

Сегодня рынок сверкает драгоценностями. Bosch использует никелево-иттриевый сплав в боковых электродах своих двух- и многоэлементных свечей. Есть и иттриевый центральный электрод вкупе с таким же боковым. Champion отказался от золота в пользу платины в виде накладки на центральном электроде. Такой же центральный применяет Autolite (при боковом из хромо-никелевого сплава). У AC Delco — серебряно-никелевый сплав сбоку и платиновая накладка по центру. Denso и NGK производят свечи с электродами из иридиевого сплава. Перечень далеко не полон. Тем более что платиновые электроды (накладки) выпускают уже многие производители. Причем «благородными» зачастую становятся оба электрода.

Источник: http://5koleso.ru/articles/garazh/svechi-zazhiganiya-dragocennosti-dlya-motora

avto24.pro

Свечи зажигания, устройство | Twokarburators.ru

Свеча зажигания – устройство, предназначенное для воспламенения топливной смеси, поступающей в камеры сгорания двигателя, в конце такта сжатия.

Принцип действия

Электрический ток высокого напряжения (до 40.000 В) подаётся по высоковольтным проводам от катушки зажигания, через распределитель зажигания, к свече зажигания. Между центральным электродом свечи (плюс) и её боковым электродом (минус) возникает искровой разряд. От этой искры воспламеняется топливная смесь, находящаяся в камере сгорания двигателя в конце такта сжатия.


Виды свечей зажигания

Свечи зажигания бывают искровые, дуговые, накаливания. Нас будут интересовать искровые, применяющиеся в бензиновых двигателях внутреннего сгорания.

Расшифровка маркировки свечей зажигания отечественного производства

В качестве примера возьмём широко распространённую свечу А17ДВРМ.

А – резьба М 14 1,25

17 – калильное число

Д – длина резьбовой части 19 мм (с плоской посадочной поверхностью)

В – выступание теплового конуса изолятора свечи за торец резьбовой части корпуса

Р – встроенный помехоподавительный резистор

М – биметаллический центральный электрод

Также могут быть указаны – дата изготовления, производитель, страна изготовления.

Подробнее: «Расшифровка маркировки свечей зажигания отечественного производства».

Маркировка свечей зажигания импортного производства не имеет единой системы расшифровки. Что она означает для тех или иных свечей можно посмотреть на сайтах их производителей.

 

Устройство свечи зажигания

устройство свечи зажигания

 

Контактный наконечник. Служит для крепления высоковольтного провода на свече.

Изолятор. Выполнен из высокопрочной алюминиево-оксидной керамики, выдерживающей температуру до 1000и электрический ток напряжением до 60.000 В. Необходим для электрической изоляции внутренних деталей свечи (центрального электрода и т. д.) от ее корпуса. То есть разделения «плюса» и «минуса». Имеет несколько кольцевых канавок в верхней части и покрытие из специальной глазури, служащих для предотвращения утечки тока. Часть изолятора со стороны камеры сгорания, выполненная в виде конуса называется тепловым конусом и может как выступать за пределы резьбовой части корпуса (горячая свеча), так и быть утопленным в него (холодная свеча).

Корпус свечи. Изготовлен из стали. Служит для вворачивания свечи в головку блока двигателя и отведения тепла от изолятора и электрода. Помимо этого он является проводником «массы» автомобиля к боковому электроду свечи.

Центральный электрод. Наконечник центрального электрода изготавливают из жаростойкого железо-никелевого сплава с сердечником из меди и других редкоземельных металлов (т. н. биметаллический электрод). Он проводит электрический ток для создания искры и является наиболее горячей частью свечи.

Боковой электрод. Изготавливается из жаропрочной стали с примесью марганца и никеля. На некоторых свечах может быть несколько боковых электродов для улучшения искрообразования. Так же существуют биметаллические боковые электроды (например, железо с медью) имеющие лучшую теплопроводность и увеличенный ресурс. Боковой электрод предназначен для обеспечения образования искры на свече зажигания между ним и центральным электродом. Выполняет роль «массы» (минуса).

Помехоподавительный резистор. Изготовлен из керамики. Служит для подавления радиопомех. Соединение резистора с центральным электродом герметизировано специальным герметиком. Имеется не на всех свечах зажигания. Например А17ДВ его нет, А17ДВР есть.

Уплотнительное кольцо. Выполнено из металла. Служит для уплотнения соединения свечи с посадочным гнездом в головке блока. Присутствует на свечах с плоской контактной поверхностью. На свечах с конусной контактной поверхностью его нет. На модели показана свеча с плоской посадочной поверхностью и уплотнительным кольцом.

Зазор между электродами свечи зажигания

Двигатель легкового автомобиля эффективно работает только при определенном зазоре между электродами свечей зажигания. Зазор в свечах зажигания должен соответствовать требованиям заводской инструкции по эксплуатации автомобиля. При меньшем зазоре искра между электродами получается короткой и слабой, сгорание топливной смеси ухудшается. При большем зазоре увеличивается напряжение, необходимое для пробивания воздушного промежутка между электродами свечи, и искры вообще может не быть или она будет, но очень слабая.

Измеряется зазор при помощи круглого щупа необходимого диаметра. Не рекомендуется применение плоского щупа, так как измерение зазора будет неточным. Объясняется это тем, что при работе свечи происходит перенос металла с одного электрода на другой. На одном электроде, со временем, образуется ямка, на другом бугорок. Поэтому для измерения зазоров подходят только круглые щупы.

Зазор между электродами свечи зажигания регулируют только подгибанием бокового электрода.

С наступлением зимы, для снижения пробивного напряжения нормальный зазор можно уменьшить на 0,1 – 0,2 мм. При прокрутке двигателя стартером в мороз, двигатель быстрее будет схватывать.

Калильное число

Тепловая характеристика свечи зажигания (способность противостоять нагреву) называется калильным числом. Для каждого типа двигателя требуется свеча зажигания с определенным калильным числом. Свечи делятся на холодные (с высоким калильным числом) и горячие (с низким калильным числом).

Калильное число определяется материалом изолятора и длиной его нижней части (у горячих свечей он более длинный). Отечественные свечи имеют показатели калильного числа от 11 до 23, зарубежные индивидуально у каждого производителя.

При неправильно подобранных свечах зажигания возможно калильное зажигание, когда топливная смесь в цилиндрах поджигается преждевременно не электрической искрой, возникающей между ее электродами, а  от раскаленного корпуса свечи. Двигатель в этом случае звенит под нагрузкой (детонация, «пальцы стучат») как при неверно выставленном угле опережения зажигания, а также продолжает некоторое время работать при выключении зажигания. Необходимо заменить свечи на более холодные.

И, наоборот, наличие постоянно возникающих черных отложений (нагар) на электродах свечей, при заведомо исправном двигателе, говорит о том, что свечи зажигания холодные и их следует заменить на более горячие.

Правильно подобранные свечи должны иметь светло-коричневый цвет в нижней части, так как температурный режим такой свечи 600-8000. В этом случае свеча самоочищается, масло, попавшее на нее, выгорает, нагар не образуется. Если температура ниже 600(например, при постоянном движении в городе), то свеча очень быстро покрывается нагаром, если выше 800(при движении на мощностных режимах) возникает калильное зажигание. Поэтому стоит подбирать свечи для своего двигателя согласно рекомендациям его завода-производителя.
[driwenetwork]

Проверка свечей зажигания

Выкрутите свечи и осмотрите их центральные электроды. Если они черные — топливная смесь переобогащается, если они светлые (светло-серые) — топливная смесь обеднена.

дефекты свечей зажигания

Дефектные свечи меняем. Подробнее об этом на странице «Неисправности свечей зажигания» .Применяемость свечей зажигания для разных двигателей можно посмотреть на странице  «Применяемость свечей зажигания для двигателей автомобилей ВАЗ»

Еще пять статей по электрике автомобилей ВАЗ

— Применяемость свечей зажигания на автомобилях ВАЗ

— Неисправности свечей зажигания

— Неисправности бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Порядок присоединения высоковольтных проводов к крышке трамблера на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка высоковольтных проводов на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

twokarburators.ru

Даешь искру! Обзор свечей зажигания — журнал За рулем

Даешь искру! Обзор свечей зажигания

Свеча работает просто в чудовищном окружении. Температура газа в камере сгорания несколько раз в секунду меняется от +70°С при наполнении смесью до 2000–2700°С при вспышке топлива. Наружная же часть свечи всегда находится «на улице». Давление при вспышке подскакивает до 60 кг/см2. Беспрерывная вибрация и электрические разряды напряжением 25–40 тысяч В дополняют картину тяжких условий существования свечи. А ведь работать она должна долго и безупречно, иначе засбоит двигатель.

Но не только неисправность свечи становится причиной неустойчивой работы двигателя — неправильный ее подбор тоже может заставить мотор биться в лихорадке. Между тем купить правильные свечи совсем нетрудно. Для этого надо знать присоединительные размеры свечи, ее калильное число и наличие встроенного резистора. С размерами все ясно — диаметр и длина резьбовой части должны быть такими, чтобы свеча хорошо стала на место, не выступала в камере сгорания и не пряталась в колодце, то есть электроды должны находиться прямо в камере. С резистором вопросов тоже нет: в старых моделях его часто устанавливали в трамблер, сейчас же почти повсеместно он встроен прямо в свечу. Резистор нужен для подавления помех радиоприема, без него приемник будет немилосердно трещать не только у вас, но и у соседей по потоку.

Немного сложней обстоит дело с калильным числом свечи. Что это такое? Собственно, это число отражает важнейшее свойство свечи, от которого зависит температура возникновения калильного зажигания, а оно, в свою очередь, может наступить при перегреве свечи, когда ее части нагреваются так сильно, что воспламеняют топливную смесь. Калильное зажигание часто приводит к прогоранию клапанов и поршней, разрушению свечи и выпаданию их в камеру сгорания, а это как правило заканчивается серьезным ремонтом двигателя. Температура калильного зажигания зависит от степени сжатия в камере сгорания, качества бензина, конструкции самой свечи и правильности настройки двигателя. Диапазон температур нагрева рабочих поверхностей свечи для разных двигателей — от 500 до 900°С. Именно поэтому и выпускаются свечи с разным КАЛИЛЬНЫМ ЧИСЛОМ. Само по себе калильное число — это отвлеченная величина, суть ее в том, что она пропор

www.zr.ru

чем они отличаются, какие выбрать

Свечи являются одной из самых важных вещей в машине – без них невозможно запустить двигатель, а, следовательно, начать движение. Им приходится работать в тяжелых условиях – при температуре до 1000 градусов по Цельсию, при напряжении в 40 000 Вольт и давлении на уровне 100 бар! Ниже рассмотрим виды свечей зажигания и их особенности.

Какие и для какого двигателя

При выборе следует особое внимание обращать виды свечей зажигания. Для бензиновых двигателей выбирают зажигания, а для дизельных двигателей — накаливания.

Различают три типа электродов:

  1.  стандартные,
  2.  иридиевые,
  3.  платиновые.

Стандартные разновидности свечей зажигания имеют вдвое меньшую прочность, чем иридиевые. Лучшими, но и одновременно самыми дорогими, в настоящее время доступными на рынке являются свечи, изготовленные из платины. По словам производителей, срок их службы определяется пробегом 100 000 километров. Следует также помнить, что от количества и формы электродов зависит их долговечность и характеристика работы двигателя. Поэтому, выбирая свечи для бензинового автомобиля, следует убедиться в том, какие требования имеет двигатель (одноэлектродная или многоэлектродная), а затем проверить, соответствует ли она критериям из каталога данного продукта или проконсультироваться с механиком.

Виды свечей зажигания

Основные параметры

К основным параметрам, можно отнести:

  •  Тепловое значение, которое определяет способность свечи к отводу тепла.
  •  Диаметр резьбы, который чаще всего составляет: 18, 14, 12 или 10 мм. Стоит отметить, что в современных двигателях четкая тенденция к уменьшению диаметра резьбы, что связано с экономией места в цилиндре (потому что по сравнению со старыми конструкциями необходимо оставить место для дополнительных клапанов и топливной форсунки).
  •  Длина резьбы стандартной свечи зажигания 19 или 26,5мм. Современные виды имеют резьбу намного длиннее. Это связано с тем, что современные головки из сплавов алюминия менее надежны, чем те, которые выполняются из чугуна. Большая толщина стенок отверстия головки снижает риск срыва резьбы.
  •  Размер ключа связан в определенной степени с диаметром резьбы – очень часто, чем больше диаметр резьбы, тем больше размер ключа. Наиболее часто применяются размеры: 20.7, 16 и 14. Иногда, помимо типичного шестигранного корпуса, можно встретить и другие формы резьбы.
  •  Количество боковых электродов: 1, 2, 3 или 4 – стоит отметить, что не обязательно большее количество электродов определяет лучшую свечу, то есть, оптимально подходящую для данного типа двигателя.
    Материал покрытия электрода – это чаще всего хороший проводник, например, медь, никель, платина, иридий.
  •  Расстояние между электродами – слишком большое не может обеспечить искру (так называемые „пропуски зажигания”), слишком маленькое может затруднить запуск теплого двигателя и ограничивает энергию искры. В зависимости от типа и применения, интервал должен составлять от 0,3 до 1,3 мм.
  •  Значения моментов затяжки в зависимости от диаметра резьбы составляет от 10 до 30 Нм. В случае ввинчивания свечей, используемых крутящий момент, затягивание должно быть слабее, потому что металлическая прокладка корпуса уже не является такой эластичной.

Другие параметры включают, например, использование экранированного резистора, резьбы нестандартной длины, назначения для нестандартных двигателей.

Состояние свечей зажиганияСвечи зажигания

Тепловое значение

Это один из немногих „невидимых”, но очень важных параметров, определяющих, какие бывают свечи зажигания и, в какой степени, они отводят тепло от двигателя. Когда свечка хорошо отводит тепло, следовательно, она меньше нагревается, называется „холодной”. Если она отводит тепло в небольшой степени (сохраняя его) и больше нагревается – в этом случае говорится, что она „горячая”.

Коэффициент ценности тепла обозначается в виде цифрового кода. К сожалению, каждый производитель используют свои различные обозначения. Например, по данным компании NGK, чем выше значение коэффициента ценности тепла, тем свеча более „холодная”.

В свою очередь, производитель Bosch имеет обратную нумерацию, в которой, высокое числовое значение соответствует „горячей”, а низкое „холодной”.

Правильное тепловое значение

Правильно подобранное тепловое значение позволяет работать электродам при оптимальной температуре, которую можно определить на уровне 450 – 850о С. Тогда возникает явление самоочистки электродов.

  1.  Когда свечка слишком „холодная” — это явление не возникает и электрод покрывается нагаром, который затрудняет или даже делает невозможным появление искры.
  2.  Когда свечка слишком „горячая” — высокая температура может привести к возникновению детонационного сгорания и плавлению электродов.

Непосредственное влияние на эффективность отвода тепла имеет длина нижней части изолятора, называемого конусом. Чем она длиннее, тем свеча больше нагревается.

Главной задачей свечей зажигания является инициирование воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания двигателя. От ее бесперебойной работы зависит запуск двигателя, его равномерное действие, производительность, диапазон оборотов и расход топлива.

Чаще всего на каждый цилиндр приходится одна свеча. Встретить можно, однако, и другие технические решения. Например, в двигателях Alfa Romeo Twin Spark используются два экземпляра на цилиндр.

Стандартные свечки зажигания подлежат замене каждые 20000 — 30000 км. Платиновые и иридиевые аналоги меняют даже после 100000 — 120000 км пробега. При замене необходимо придерживаться рекомендаций производителя в отношении стоимости и видов свечей, используемых в автомобиле.

Конструкция свечей зажиганияКонструкция свечей зажигания

Как устроена свеча зажигания

Принцип действия не изменился с момента изобретения, но, тем не менее, производители все время пытаются превзойти друг друга, используя новые технологии и материалы для производства. Каждая, имеет похожее строение. Чем отличаются свечи зажигания показано на следующем рисунке.

Типы массовых электродов:

а – стандартный, с выпуклым конусом изолятора,
b – стандартный ведущий,
c – одна сторона,
d – два боковых электрода,
e – два боковых электроды в закругленной форме,
f – три боковых электрода,
g – четыре боковые электрода,
h – платиновый центральный электрод,
i – платиновый наконечник,
j – платиновые концы обоих электродов,
к – платиновые наконечники двух боковых и центрального электрода,
l – платиновый центральный электрод.

Чем отличаются: стандартная, иридиевая и платиновая свеча

Стандартные – оснащены электродом из сплава никеля. Обеспечивают эффективную работу привода и низкий расход топлива. Сплав ионной никелевой аккумуляторной свечи характеризуется высокой жизнеспособностью, а стандартно используемая в таких вариантах медная сердцевина электрода хорошо отводит тепло, а также предотвращает свечу от тепловой перегрузки. К тому же — это самая дешевая из возможных вариантов разновидность.

Иридиевые – это вид, в котором сейчас применяются высококачественные технические решения. Такие свечи имеют наконечник центрального электрода из сплава иридий. Применение этого металла связано с его особенностями, ибо иридий один из самых твердых металлов и характеризуется высокой устойчивостью к коррозии. Применение иридия несет и другие преимущества. Благородный металл позволяет выполнять более тонкий стержень электрода – даже 0,4 мм. Это, в свою очередь влияет на уменьшение напряжения зажигания и, кроме того, улучшает распространение фронта пламени зажигания в камере сгорания. Из-за применения новейших технологий этот вид стоит дороже. Однако цену компенсирует в два раза больший срок службы.

Платиновые – характеризуются очень длительным периодом эксплуатации. Применяемые в центральном электроде платиновые пластины обеспечивают постоянную мощность даже в самых сложных условиях.

Такой электрод более тонкий, чем стандартный. Цена платиновых свечей выше, чем у стандартных аналогов. Платиновые элементы идеально подходят для автомобилей, работающих на газе. В этом случае срок их службы даже в четыре раза выше, чему обычных.

Свечи зажигания

Как выбрать подходящие свечи

Подбор правильного типа свечи зажигания — это очень важный момент. Ибо универсальных вариантов не бывает. Для каждой модели автомобиля присваиваются специальные виды. Именно такие должны устанавливаться в автомобиле. Наиболее точными источниками информации о том, какие продукты надо применять, служат инструкции по эксплуатации автомобилей, а также каталоги производителей.

Отдельные компании имеют различные способы обозначения своих продуктов, поэтому перед покупкой лучше проконсультироваться с продавцом. В точках продаж продавцы с удовольствием посоветуют, какие типы можно применять для данной модели автомобиля и помогут сделать правильный выбор вида и производителя. В ассортименте представлены свечи в разных ценовых категориях, практически, всех производителей: Beru, Bosch, Denso, NGK.

Свечи зажигания могут отличаться друг от друга размером – формой резьбы, корпусом, стандартом исполнения, значением тепла и типом используемых электродов. Следует также обратить внимание на то, каким топливом питается ваш двигатель. Это может быть бензин, газ или дизельное топливо. Все эти параметры определяют правильный выбор.

В случае старых автомобилей, работающих на бензине, можно позволить себе выбрать самое дешевое решение — стандартные свечи. Также подойдут более дорогие и прочные иридиевые и платиновые варианты, которые используются в большинстве автомобилей после 2000 года выпуска. Если Ваш автомобиль питается газом, отличным выбором станет покупка типа, приспособленного к этому виду топлива.

Свечи зажигания

Что подходит для дизельного двигателя

Отличия свечей зажигания имеют дизельные двигатели – для них используются свечи накаливания. Они служат только для запуска привода в начальной стадии работы до момента предварительного нагрева двигателя. Время нагрева свечей накаливания бывает разным и составляет от 3 до 30 секунд. Большинство используемых в современных дизелях, после 3 до 5 секунд разогревается до температуры 900 градусов по Цельсию. Трудно определить пробег, после которого необходимо произвести их замену.

В старых автомобилях, о повреждении и необходимости замены, дадут о себе знать проблемы с запуском даже при положительных температурах. В новых конструкциях водителю облегчает задачу вездесущая электроника, которая сообщает о неисправности свечей. Механики рекомендуют производить замену свечей не реже, чем каждые 100 тысяч км, хотя, как показывает практика, во многих случаях они работают гораздо дольше.

Если свеча накаливания долгое время повреждена, на ней накапливается нагар и в результате могут возникнуть проблемы с извлечением свечи. Для этого может понадобиться демонтаж всей головки.

Советы специалистов

  •  Подбирая свечи, не руководствуйтесь только ценой, но и типом. Иридиевые или платиновые виды имеют в несколько раз больший срок службы, чем у стандартных свечей и большую долговечность.
  •  Старайтесь не покупать свечей, которые не являются дизайнерскими. Это слишком важная деталь для двигателя авто, чтобы на ней экономить.
  •  Не подбирайте их самостоятельно. Лучше всего в этом вопросе обратиться к специалисту, который подберет специальную свечу для вашего автомобиля.
  •  Лучше не меняйте свечи самостоятельно. Хотя действие и кажется простым, следует иметь в виду, что корпус закручивается с достаточной силой (моментом).
  •  Никогда не устанавливайте в автомобиле использованные свечи, не меняйте их по отдельности. Когда необходима замена, меняйте сразу весь комплект

Правильный подбор свечей зажигания очень важен и положительно влияет на увеличение срока службы всей системы зажигания. Это происходит за счет снижения уровня высокого напряжения, генерируемого в системе зажигания до расхода топливной смеси. До наступления холодного времени года пользователи автомобилей с бензиновыми и газовыми двигателями следует позаботиться об исправности системы зажигания.

Даже минимальные повреждения могут не давать никаких симптомов летом, но способны вызвать проблемы с осенью и зимой.

 

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

tolkavto.ru

Свеча зажигания: далеко не просто…

Генри Форд был умным, но очень свое­образным дядькой: современники иногда даже считали его «самодуром с придурью». Рассказывают, однажды он заявил, что ему на заводе не нужны инженеры, которые не могут за час разобрать и собрать двигатель автомобиля. И быстро поувольнял всех, кто не смог.

Самодуром-то он, конечно, был. Но вот его требования к специалистам глупыми уж никак не назовешь. Поскольку результат они давали выдающийся.

Сегодня у нас в авторемонтном бизнесе сложилась ситуация, когда работникам СТО не хватает квалификации – и часто они просто не знают основ своей профессии. Иногда отсутствует даже минимальная техническая грамотность. И потому журнал регулярно публикует статьи, подробно и доходчиво рассказывающие об автокомпонентах – особенностях их эксплуатации, вариантах конструкции, правилах подбора и других «тонкостях», которые специа­листу знать просто необходимо.

Сегодня поговорим о свечах зажигания – компоненте внешне простом, но на самом деле очень сложном, в создании которого используются последние достижения в различных областях науки и уникальные технические решения.

Мало кто знает, что изобретение свечи зажигания (которая и была-то придумана как необходимое дополнение к высоковольтному магнето) не вызвало большого интереса у инженеров-автомобилистов.

Когда Роберт Бош продемонстрировал свою новинку на стенде Парижского автосалона в ноябре 1902 года, то вместо привычной большой и насыщенной искры, возникающей при размыкании цепи (именно так работали модели старых, низковольтных конструкций магнето), для зажигания топлива предлагалась «жиденькая» бледная искра.

Но именно свеча зажигания пережила саму систему, для которой и была придумана, – и сегодня является одним из основных компонентов системы зажигания в бензиновых двигателях.

Что же это такое – свеча?

Парадокс: если смотреть на цифры, то свеча зажигания в современном моторе работать (по крайней мере, долго) не может.

Судите сами: температура в камере сгорания в различные моменты рабочего цикла изменяется от 70 до 2000 и даже 2700°C. (Температура плавления стали – 1500°C.) Давление при сгорании топливовоздушной смеси достигает 50–60 бар. (Дульное давление в стволе гладкоствольного ружья, разгоняющее заряд дроби до 762 м/с.) При этом усилие, стремящееся «выдавить» свечу из свечного отверстия, доходит до 300 кГ (эквивалентно удару кувалды). Причем все эти воздействия – циклические, они изменяются с частотой до 50 раз в секунду.

С такой же периодичностью на свечу поступает высокое (до 40 000 В) напряжение. То есть электроды подвергаются искровой эрозии. А раскаленные продукты сгорания, содержащие фосфор, серу, свинец, оказывают сильное коррозионное воздействие на материалы электродов и изолятора.

Свеча зажигания: далеко не просто…

Но при всех этих «адских» условиях свеча стабильно и долго выполняет свою основную функцию – транспортирует электрическую энергию внутрь камеры сгорания и преобразует ее в энергию искрового разряда, формирующего ядро пламени.

Чтобы добиться стабильности в работе свечи, инженерам приходится постоянно искать технические решения, чтобы «соединить несовместимое» – металлический корпус и керамический изолятор, биметаллический центральный электрод, керамический резистор и вновь металлический сердечник.

А ведь материалы, из которых изготовлены эти детали, в несколько раз отличаются по способности к температурному расширению и не поддаются неразъемному соединению традиционными способами.

Стоит добавить, что детали в свече соединены не «просто так», а чтобы центральный токовод обладал высокой электропроводностью, и места контакта центрального электрода с изолятором и изолятора с корпусом были герметичны и имели низкое тепловое сопротивление.

Сюда стоит добавить также изготовление ажурного алюмооксидного изолятора сложной формы, «обертывание» миниатюрного медного керна центрального (а в некоторых конструкциях и бокового) электрода в тонкую оболочку из никелевого сплава, приварку лазером к торцу электрода кусочка платиновой или иридиевой «иглы» диаметром в полмиллиметра.

И все эти технологические «чудеса» (способные вызвать ночные кошмары у любого ювелира) происходят в крупносерийном производстве – ведущие компании изготавливают свечи миллионами.

Термоэластичность

Этот термин обозначает широкий тепловой диапазон свечи. Что это такое? Разберемся подробнее…

Современные автомобильные двигатели с каждым годом становятся все мощнее, но при этом все меньше по размерам. А добиться этого возможно только одним путем: повышением давления в цилиндрах, а значит, и увеличением количества тепла, выделяемого при сгорании топливо-воздушной смеси.

Но тепловой режим свечи очень важен для исполнения ее основной, «зажигательной» функции. Он оптимален, если температура самой горячей ее части – кончика теплового конуса (юбки) изолятора, соседствующего с межэлектродным зазором, остается в пределах примерно от 450 до 800 °C.

Нижнюю границу этого диапазона (450 °C) называют «температурой самоочищения»: начиная с нее происходит активное выгорание с поверхности изолятора углеводородных отложений, т.е. изолятор очищается. При меньшей температуре нагар накапливается, образуется электропроводный слой, который шунтирует (закорачивает) искровой промежуток – и искрообразования не происходит.

Тепловую характеристику (калильное число) свечи оптимизируют, изменяя длину центрального электрода и теплового конуса изолятораТепловую характеристику (калильное число) свечи оптимизируют, изменяя длину центрального электрода и теплового конуса изолятора

Если же температура превышает верхний порог оптимального теплового диапазона (800 °C), то резко возрастает интенсивность износа электродов свечи. Кроме того, возникает опасность преждевременного воспламенения смеси (так называемого «калильного зажигания») от раскаленного кончика изолятора, грозящего повреждением свечи и всего двигателя.

Электроды с наконечниками из
экзотических металлов прежде всего
увеличивают долговечность свечиЭлектроды с наконечниками из экзотических металлов прежде всего увеличивают долговечность свечи

Поэтому температура кончика изолятора не должна выходить за указанные пределы на любых режимах работы мотора. Но с увеличением литровой мощности двигателей теплонапряженность камеры сгорания возрастала – и «удержать» температуру становилось все труднее.

Решением этой проблемы стало увеличение теплопроводности центрального электрода за счет создания биметаллического соединения (сталь-медь). Теплопроводность меди выше, чем у стали, и это позволило интенсивнее отводить тепло от юбки изолятора. Свеча с биметаллическим электродом быстро выходила на режим самоочищения и оставалась работоспособной в более широком диапазоне изменения тепловых режимов в камере сгорания – т.е. она стала термоэластичнее.

Способность свечи отводить тепло характеризуется калильным числом. Чем оно больше, тем выше теплопроводность свечи, тем ниже температура теплового конуса изолятора при равной температуре в камере сгорания – свеча более «холодная». И наоборот, чем меньше калильное число, тем «горячее» свеча.

Стоит отметить, что калильное число свечи зависит не только от теплопроводности цент­рального электрода. На него влияют также длина центрального электрода, площадь поверхности (высота) юбки изолятора, теплопроводность материала изолятора, вылет юбки относительно металлического корпуса.

Кстати, увеличение теплового диапазона свечей позволило существенно сократить их ассортимент.

Искровая эрозия

Основная проблема, сокращающая время эксплуатации свечей, – это искровая эрозия электродов. С каждой пройденной тысячей километров расстояние между электродами из никелевых сплавов возрастает на величину от 3 до 10 мкм. Это приводит к повышению пробивного напряжения: нагрузка на систему зажигания растет, пока не достигнет предела, – и искрообразование становится нестабильным.

Экзотика

Решением проблемы эрозии стало изготовление электродов из экзотических, драгоценных и редкоземельных металлов: золота, платины, иридия, иттрия, родия и их сплавов. Именно их повышенная стойкость против эрозии позволила увеличить ресурс свечи в несколько раз.

Вначале «драгоценным» стал центральный электрод – поскольку он в наибольшей степени страдает от эрозии. Во всех системах зажигания (за исключением DIS) на него подается отрицательный потенциал. Поэтому при искровом разряде его поверхность «бомбардируется» высокоэнергетичными ионами, в то время как боковой электрод «обстреливают» легкие электроны.

Позже эрозионно-стойкими начали делать оба электрода. Свечи типа «дабл экзотик» объективно нужны для применения в DIS-системах зажигания, где каждая пара свечей обслуживается одной «двухискровой» катушкой. Во-первых, в них свечи «искрят» вдвое чаще, чем в других. Во-вторых, половина свечей питается высоким напряжением обратной полярности, поэтому противостоять ионам приходится и боковому электроду.

Электроды с наконечниками из
экзотических металлов прежде всего
увеличивают долговечность свечи

Кстати, такими свечами комплектуются некоторые современные моторы с иными системами зажигания.

Стоит отметить, что другие преимущества, которые иногда упоминаются в рекламных проспектах (предварительная ионизация искрового промежутка, каталитическое воздействие и т. п.), не всегда согласуются с теорией искрового разряда.

Больше электродов

Еще одним способом повышения ресурса свечей стало увеличение количества боковых электродов. То есть искра «сама выбирает» межэлектродный промежуток с наилучшими для нее условиями.

В таких свечах у центрального электрода более развитая боковая поверхность и несколько межэлектродных зазоров, работающих попеременно. Поэтому негативное влияние эрозии многократно уменьшается.

Предельный вариант многоэлектродной свечи – так называемая свеча с блуждающей искрой, где роль бокового электрода выполняет бортик в форме кольца на торце резьбового корпуса. Соответственно межэлектродный зазор представляет собой кольцевую щель, в которой искра «гуляет по кругу» самым произвольным образом.

Сделать свечу такой конструкции «горячей» проблематично – сплошной кольцевой электрод экранирует юбку изолятора от раскаленных продуктов сгорания. Не случайно она чаще применяется в спортивных моторах.

У многоэлектродных свечей, в общем-то, всего один «недостаток» – невозможно регулировать величины зазоров (как это делается на стандартных двухэлектродных). Но, по большому счету, и недостатком-то назвать это нельзя. Проще заменить свечи на новые…

Стабильность важнее

Свеча зажигания – это вечный «расходник». И борьба за еще большее увеличение ее ресурса большого смысла не имеет. Поэтому сегодня совершенствование свечей идет в направлении повышения эффективности и стабильности их работы в сложных условиях.

Кстати, самые высокие требования по стабильности предъявляются свечам обычного городского автомобиля – от них требуется надежно работать при холодном пуске двигателя в условиях отрицательных температур, в режимах холостого хода и малых нагрузок или при частых кратковременных поездках и т.д. Именно такие режимы, характеризующиеся плохими условиями для смесеобразования и самоочищения изолятора, наиболее опасны для свечи.

А экологические требования к стабильной работе в условиях повышенного нагарообразования и надежному воспламенению до предела обедненных, недостаточно гомогенизированных топливовоздушных смесей лишь повышаются.

Каким образом инженеры решают эти задачи?

Одной из первых мер стало увеличение размеров искрового промежутка. Увеличение зазора и, как следствие, удлинение искры, повышает вероятность, что на ее пути окажется достаточно смеси для воспламенения. Если оно произошло, больший размер первоначального ядра ускоряет формирование и распространение фронта пламени по камере сгорания. Поэтому за последнюю пару десятков лет межэлектродные зазоры постепенно увеличились от долей миллиметра до миллиметра с лишним.

Меры, предотвращающие образование токопроводящего нагара на кончике изолятора:
1 – полуповерхностный разряд; 2 – перехватывающий электрод; 3 – дополнительный воздушный зазорМеры, предотвращающие образование токопроводящего нагара на кончике изолятора: 1 – полуповерхностный разряд; 2 – перехватывающий электрод; 3 – дополнительный воздушный зазор

Но пробой большего искрового промежутка требует повышения напряжения и, соответственно, энергии искры. Это стало возможным благодаря совершенствованию систем зажигания, энергия которых возросла почти в 10 раз, а напряжение порядка 30 000 В стало обычным делом.

Но дальнейшее повышение этих параметров проблематично, так как ускоряет эрозию электродов и требует кардинального усиления электроизоляции высоковольтных участков цепи зажигания.

Также повысить надежность и эффективность свечей удалось путем оптимизации конструкции электродов.

Существует два эффекта: экранирующее и подавляющее действие электродов. Экранирующий эффект создает боковой электрод (или электроды), который является препятствием для смеси, поступающей к искровому промежутку. Подавляющий эффект состоит в том, что, находясь вплотную к зародившемуся ядру пламени, имеющие высокую теплопроводность электроды «сосут» из него тепло, которого на начальной стадии не так много.

Обойтись вовсе без бокового электрода нельзя, так же как нельзя сделать его тоньше по соображениям прочности. Поэтому для минимизации экранирования применяют способы, вытесняющие искровой разряд от оси электродов на их периферию. Для этого, например, в свечах NGK V-line на торце центрального электрода сделана насечка V-образного профиля. Поскольку разряд происходит по кратчайшему пути между электродами, удается исключить его привязку к центру электрода. Кроме того, несколько снижается напряжение искрообразования вследствие увеличения напряженности электрического поля на острых кромках, образующихся на торце электрода при его насечке.

Меры, предотвращающие образование токопроводящего нагара на кончике изолятора:
1 – полуповерхностный разряд; 2 – перехватывающий электрод; 3 – дополнительный воздушный зазор

Это конструктивное решение запатентовано, поэтому остальным производителям свечей пришлось искать другие способы. И они нашлись: Denso разработала технологию U-groove – боковой электрод с продольной канавкой U-образного сечения, Beru освоила технологию Poly-V изготовления бокового электрода с несколькими V-образными канавками.

Снижения подавляющего действия добиваются, уменьшая площадь контакта обоих электродов с областью воспламенения – срезают на конус боковой электрод или уменьшают диаметр центрального электрода.

Последний способ нашел применение в современных свечах с электродами из экзотических металлов. Так что приварка к электродам тонких и сверхтонких (до 0,4 мм) наконечников из сплавов платины, иридия и т. п. – это не столько экономия драгметаллов (хотя и это важно для снижения стоимости изделий), сколько средство повышения эффективности свечи. Тем более что тонкий наконечник – еще и концентратор напряженности поля, повышающий стабильность искры.

В конструкции современных свечей используется ряд технологий для повышения надежности зажигания в условиях повышенного нагарообразования. Часть из них направлена на то, чтобы с помощью самой искры очищать кончик теплового конуса изолятора. Для этого межэлектродному зазору придается такая конфигурация, что искровой путь проходит вблизи поверхности изолятора и искра выжигает отложения. Так работает, например, технология полуповерхностного разряда.

В свечах с дополнительным воздушным зазором и с «перехватывающим» электродом основной искровой зазор дублируется дополнительным, который перехватывает искру в том случае, если она «стекает» по поверхности изолятора. Тем самым опасность пропуска зажигания уменьшается.

Тенденции

Сегодня совершенствование конструкции свечей идет по пути их миниатюризации. На смену еще недавно распространенному стандарту свечей с резьбой М14 уже приходят новые – с более длинным резьбовым корпусом М12 и даже М10. Миниатюризация – вынужденная мера, которая вызвана уменьшением свободного места для размещения свечи в своде камеры сгорания. Увеличиваются количество и диаметр клапанов, между ними вклиниваются инжекторы непосредственного впрыска топлива – и свече приходится уменьшаться.

Конечно, есть возможность сэкономить на материалах. Но хотя детали свечи становятся миниатюрнее, требования к их точности, механической, электрической прочности и теплопроводности во многом ужесточаются.

В ближайшем будущем свечам все чаще придется работать в моторах с турбонаддувом, в условиях повышенного давления и температуры. И воспламенять сверхобедненные смеси и расслоенные заряды в двигателях с непосредственным впрыском. А это требует дальнейшего улучшения тепловых и электроизоляционных свойств керамики, оптимизации конфигурации искрового пространства, разработки свечей специальной конструкции и высокой точности. Например, таких, которые могут обеспечить позиционирование искрового промежутка в камере сгорания с точностью ±0,2 мм, да еще и при определенной угловой ориентации бокового электрода.

Свечам приходится работать и в моторах с непосредственным впрыскомСвечам приходится работать и в моторах с непосредственным впрыском

Если говорить об отдаленной перспективе, на смену привычным свечам зажигания, скорее всего, придут лазерные технологии. Оптическая «свеча», соединенная с источником лазерного излучения гибким световодом, будет направлять интенсивные лазерные импульсы в разные участки камеры сгорания, обеспечивая быстрое и максимально полное сгорание топливовоздушной смеси.

По мнению исследователей, такими системами можно оснащать уже существующие бензиновые двигатели, что позволит еще больше сократить потребление топлива и улучшить экологию. Это не фантастика, известно, что уже разрабатывается лазерная система для двигателей Ford GDI следующего поколения.


Свечам приходится работать и в моторах с непосредственным впрыском

Denso

Компания сегодня представляет на рынке широкий ассортимент высокоэффективных свечей зажигания, созданных по передовым технологиям.

Например, свечи ТТ были разработаны «с прицелом» на массовые модели автомобилей. Стоит также отметить, что примененная в них технология Тwin Tip запатентована DENSO.

Суть этой технологии достаточно проста: диаметр центрального электрода из никеля уменьшен с 2,5 до 1,5 мм. А на боковой электрод наварен наконечник такого же диаметра – 1,5 мм.

Благодаря этому требуется более низкое напряжение для запуска двигателя, а производимая искра получается намного более сильной, улучшая эффективность зажигания даже при экстремально холодных погодных условиях.

Что важно, свечи ТТ практически достигают эффективности высоко­качественных иридиевых свечей, при этом не используя дорогостоящих драгоценных металлов.

Кроме того, тесты показывают, что, используя свечи TT, можно достичь экономии топлива до 5%.

Линейка свечей зажигания ТТ за счет 15 позиций покрывает более 87% всего парка автомобилей.

Пополнился и «дизельный» ассортимент Denso – в нем появились семь новых позиций свечей накаливания с двойной спиралью. Эти семь свечей заменяют 35 оригинальных номеров, предназначенных для 215 популярных моделей автомобилей ведущих автопроизводителей. Все новые свечи оснащены нагревательной и регулирующей спиралями, которые разработаны специально для дизельных двигателей с непосредственным впрыском топлива.


Свечам приходится работать и в моторах с непосредственным впрыском

Bosch

В ассортименте компании Bosch присутствует ряд новых моделей свечей зажигания.

Первая новинка – свеча зажигания с клеммным соединением нового типа: на новой модели клемма выполнена в виде чаши. Это позволило удлинить изолятор почти на 9 мм, сохранив при этом прежнюю длину самой свечи, в результате чего повысилась ее устойчивость к пробою по внешней части изолятора даже при возросшем давлении в цилиндре.

Благодаря новой конструкции свечи с новым клеммным соединением обладают большей механической прочностью и выдерживают давление в камере сгорания до 250 бар. А использование новых керамических материалов позволило увеличить электрическую прочность до 45 кВ. Испытания показали, что улучшенная благодаря этим свечам воспламеняемость топливно-воздушной смеси позволяет в любых условиях повысить эффективность работы двигателя и при этом сократить расход топлива.

Второе новшество – свечи зажигания Bosch, выполненные по технологии Pin to Pin. Их отличает наличие дополнительных «игольчатых контактов» из сплава платины с иридием на центральном и боковом электродах (диаметром 0,8 и 0,6 мм).

Эта технология позволила значительно увеличить срок службы свечей, а также обес­печить уверенное воспламенение «бедной» смеси в двигателях с непосредственным впрыском топлива. Свечи Bosch, выполненные по технологии Pin to Pin, в основном предназначены для автомобилей Honda, Hyundai, Nissan, Toyota и Volvo.


Свечам приходится работать и в моторах с непосредственным впрыском

NGK

При производстве свечей зажигания компания NGK Spark Plug широко применяет современные технологические ноу-хау. Например, свечи с игольчатыми напайками на боковых электродах. Тонкие электроды (и центральный, и боковой) позволяют несколько увеличить мощность мотора благодаря генерации более мощной искры. Для предотвращения износа на тонкие электроды делают напайки из иридия и платины. Такая технология, в частности, применяется в свечах зажигания NGK ILZKFR8A7S, специально разработанных для новых двигателей M270 концерна Mercedes-Benz. Кроме того, оснащение свечей направленными боковыми электродами обеспечивает надежное воспламенение при любых режимах эксплуатации мотора.

Кроме утончения электродов, широко используется новый тип узла соединения свечи с высоковольтным проводом: контактный терминал чашеобразного типа. Чашеобразная конструкция более компактна по сравнению со стандартной SAE. А удлинение изолятора свечи за счет использования чашеобразного терминала позволяет противостоять возможному поверхностному пробою.

Есть и другие интересные технические решения. Например, компания разработала технологию применения свечи зажигания в качестве датчика детонации. Величина ионного тока в момент искрообразования пропорциональна давлению в камере сгорания. И постоянно измеряя этот ток, можно иметь точную картину качества сгорания топлива в цилиндре. Такая свеча, в частности, уже работает на Lamborghini Aventador.

Есть в ассортименте NGK и свеча SIZFR6A6D, созданная для двигателей, которые могут работать как на бензине, так и на альтернативных видах топлива. Такая свеча отлично выдерживает повышенное давление, завихрения топливо-воздушной смеси, создаваемые турбонаддувом и нагнетателем, а также повышенную температуру сгорания топлива при работе на газе.


Свечам приходится работать и в моторах с непосредственным впрыском

Federal-Mogul

Ассортимент свечей зажигания известного бренда Champion (принадлежащего компании Federal-Mogul) пополнился новыми свечами Platinum и многоэлектродной Multi Ground.

Новые свечи зажигания Champion Bi-Hex с уменьшенным диаметром (M12) и увеличенной длиной резьбы созданы для более узких свечных колодцев двигателей семейства Prince, установленных в Citroёn, Peugeot, BMW и Mini. Эти свечи выдерживают такие же электрические и механические нагрузки, как и свечи со «стандартной» резьбой М14.

Для уточнения: Prince – кодовое название семейства современных автомобильных рядных 4-цилиндровых двигателей, разработанных совместно BMW и PSA Peugeot Citroеn. Это ряд компактных двигателей объемом 1,4–1,6 л с множеством функций, включая прямой впрыск бензина и регулируемые фазы газораспределения.

Многоэлектродные свечи Multi Ground благодаря своей конструкции (закрытая рабочая камера, профилированный центральный электрод, расположенный почти заподлицо с керамическим наконечником изолятора, и др.) имеют более длительный срок эксплуатации и высокую эффективность при хо­лод­ном запуске.

Другой известный бренд компании – BERU, представил девять новых свечей зажигания, которые (вместе с шестью уже зарекомендовавшими себя свечами Ultra X), составляют теперь программу Ultra X Titan.

У свечей нового типа Ultra X Titan верхний электрод является однополюсным с Poly-V-формой (т.е. на поверхность электрода нанесены пять острых кромок, на которых попеременно появляется искра). Это означает низкое напряжение пробоя и пять возможных вариантов появления искры. В сочетании с никель-титановым сплавом высокой жаростойкости это обеспечивает длительную постоянную мощность системы зажигания при оптимальном использовании топлива. А также (в сочетании тонким платиновым центральным электродом) значительно увеличенный срок службы свечи.

Кроме того, в конструкции свечи предусмотрено коронное кольцо для целенаправленного предварительного разряда и последующего стабильного воспламенения, что предотвращает утечку между цент­ральным электродом и электрической массой.


В статье использованы тексты эксперта «АБС-авто» Сергея Самохина

  • Михаил Смирнов

abs-magazine.ru

Правильная регулировка зазора между электродами на свечах зажигания

В свече зажигания конструктивно предусмотрены центральный электрод – плюс и как минимум один боковой – минус. На плюс подаётся электричество, вырабатываемое катушкой, а минус соединяется с «массой» посредством резьбового соединения и юбки устройства. Между контактами возникает дуговой разряд, сила которого определяется расстоянием от одного до другого электрода. Зазор на свечах зажигания – характеристика, влияющая на работу мотора в целом.

Регулировка зазора между электродами на свечах зажигания

К чему приводит неправильный зазор на свечах зажигания

Промежуток между контактными поверхностями свечек зажигания напрямую влияет на температуру искры и ее длительность. Оно должно быть выставлено, согласно рекомендации производителя автомобиля. Для каждой машины и двигателя определена оптимальная величина зазора. Она указана в руководстве к автомобилю или её можно уточнить на сайте производителя.

В каких случаях потребуется эта информация:

  • чтобы проверить уже установленные и эксплуатируемые какое-то время свечи;
  • проверить новые запчасти.

Важно! Если в двигатель вносились изменения, то зазор электродов свечи зажигания может не совпадать с рекомендуемым. Например, при наращивании мощности двигателя расстояние между электродами уменьшают, чтобы оптимизировать работу мотора. Эта величина обратно пропорциональна мощности.

Неправильно выставленное расстояние на 5-6% увеличивает расход горючего и уменьшает ресурс свечи. Если оно правильно подобрано, то свечки хватает на 60 тыс. км. пробега.

Нагар на автомобильных свечах зажигания

Увеличенный зазор

Большой зазор – это промежуток, превышающий 1,3 мм. Тогда искра не возникает вовсе или появляется через раз. Она, если и пробивается, то слабая и не способна воспламенить ТВС. Последствия большого зазора на свечах зажигания:

  • двигатель троит;
  • на свечки попадает избыток топлива;
  • наблюдается нагар в области контактов;
  • пробивает изолятор, бронепровода или катушку.

Обратите внимание! При большом зазоре в моторе слышатся громкие хлопки. Это свидетельствует о пропуске в зажигании.

Уменьшенный зазор

Если увеличенный зазор вредит мотору, то расстояние между контактными поверхностями нужно уменьшить, но до определённых значений. Маленьким считается расстояние менее 0,4 мм. При незначительном промежутке между контактами разряд будет малой мощности, а это значит, что ТВС либо не воспламенится, либо не сгорит полностью. Остатками топлива заливает свечи, искра исчезает, а двигатель троит из-за того, что поджог смеси происходит через раз. В таком режиме мотор испытывает перегрузки, автомобиль потребляет больше топлива и увеличивается концентрация вредных веществ в выхлопных газах.

Также искра при уменьшенном расстоянии способна образовывать постоянную дугу, из-за чего подгорают или плавятся электроды.

Какова норма

Нормальная величина варьируется в пределах от 0,4 до 1,3 мм. Какой должен быть зазор на свечах зажигания, зависит от типа системы:

  1. В карбюраторных двигателях, где функцию распределителя зажигания выполняет трамблер, то есть на «классике», промежуток между контактами должен составлять от 0,5 до 0,6 мм.
  2. Если двигатель карбюраторный, но зажигание электронное, то выставляют зазор 0,7-0,8 мм.
  3. Для инжекторных двигателей оптимально расстояние в пределах от 0,9 до 1,2 мм.

Учитывая эти рекомендации, можно обеспечить максимально стабильную работу мотора.

Как измерить зазор между электродами

Зазор между электродами изменяется в процессе эксплуатации, поскольку на свечу постоянно воздействуют электрическое напряжение и высокое давление. Расстояние между электродами рекомендуется проверять каждые 15 тыс. км. (или 30 тыс. км. для многоэлектродных устройств) и корректировать его.

Для измерения потребуется специальный инструмент – щуп. Используются инструменты трёх видов:

  1. Монетообразный – по краю «монеты» имеется утолщающийся ободок, который и является измерителем. Вставляют ободок между электродами и поворачивают «монету» таким образом, чтобы ободок встал враспор между ними. Затем смотрят обозначение, которое нанесено на диск. Оно указывает на ширину ободка в конкретной точке. Недостатки такого щупа в том, что он может сточиться и им можно случайно увеличить промежуток между контактами.
  2. Монето-проволочное устройство – тоже круглый инструмент, но зазор измеряется путём вставки между электродами проволочек, закреплённых на корпусе. Они имеют фиксированную толщину, поэтому точно определить расстояние не получится.
  3. Плоский щуп – инструмент представляет собой набор щупов, отличающихся по толщине. По виду он напоминает швейцарский нож. Чтобы произвести измерение, подбирают щуп нужной толщины (можно использовать несколько щупов). Бывают инструменты комбинированного типа с проволочками, то есть сочетающие в себе этот и предыдущий варианты.

Проверка зазора свечей зажигания

Чтобы измерить зазор, свечи извлекают из мотора. Для этого потребуется головка на 16 или 21. Сначала отсоединяют бронепровода, а затем выкручивают свечи. Извлечённые устройства чистят, чтобы удалить нагар и получить достоверный результат измерения.

Важно! Большое количество нагара свидетельствует о том, что свечи скоро потребуется заменить. Если нагар не очищается полностью, то ставить их обратно не рекомендуется.

Для очистки можно использовать небольшой отрез чистой ткани. Если тканью счистить нагар не получается, следует нанести на поверхности электродов медицинский спирт.

После очистки измеряют промежуток инструментом, поместив щуп между электродами. Выбирают щуп, соответствующий по толщине величине, которую требуется выставить. Если щуп не входит между контактными поверхностями, значит, зазор нужно увеличить. Если щуп свободно входит между электродами, требуется подогнуть контакты в сторону уменьшения расстояния. Щуп должен плотно входить между контактами.

Регулировка зазора

Неправильный зазор следует отрегулировать. Настройка/регулировка свечей зажигания осуществляется путем подгибания/отгибания внешнего контакта с помощью инструмента. Если отгибать контакт достаточно удобно, то подогнуть его может быть сложно. Тогда используют какую-либо плоскую плотную поверхность и, надавливая на устройство сверху, слегка уменьшают промежуток. Делать это нужно очень аккуратно и не более чем на 0,5 мм. за один раз. Затем снова измеряют расстояние. Работу выполняют неспешно и постепенно.

Важно! Излишнее усилие приводит к отлому внешнего контакта при отгибании и замыканию контактов при подгибании. И в том, и в другом случае свеча становится непригодной к дальнейшей эксплуатации.

Бывают многоэлектродные устройства с промежутками между контактами, выставленными для каждого элемента. В данном варианте вот как нужно выставить зазор на свечах зажигания: его проверяют и корректируют для всех электродов по отдельности. А зазоры всех свечей устанавливают по одному и тому же щупу.

Настройка свечей зажигания

Проблем с воспламенением ТВС не возникает, если выставлен правильный зазор на свечах зажигания.

Обратите внимание! После установки свечей важно в правильном порядке подключить бронепровода. Лучше выкручивать элементы по очереди или делать соответствующие отметки.

Нужно ли регулировать зазор на новых свечах зажигания

Теоретически необходимости в выполнении этого действия нет, зазор должен быть уже выверенным. И некоторые производители, зачастую автомобилей представительского класса, даже запрещают регулировку. Однако профессиональные работники СТО советуют контролировать расстояние между контактирующими поверхностями, потому что даже у новых элементов зажигания, лежащих в одной и той же упаковке, промежуток между электродами может серьёзно отличаться.

Зазор свечей зажигания для газа

По характеристикам газовая смесь отличается, поэтому нормы несколько отличаются, но совсем незначительно: 0,7-1 мм. В целом, никаких особенностей в регулировке расстояния между контактами для машин с газовым оборудованием нет.

У газовых свечек, в отличие от обычных, толщина электрода уменьшена, но это не сказывается на качестве работы механизмов мотора ни в лучшую, ни в худшую сторону.

Зазор на свечах зажигания определяет характер работы мотора, расход топлива, срок службы самих устройств и элементов движка. Водители с опытом умеют на слух определять, правильно ли выставлен зазор.

drivertip.ru

Вам может понравится

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о