Около 100 лет назад, компанией Bosch была представлена свеча зажигания. Спустянепродолжительное время их начали повсеместно применять по всему миру, дляподжигания смеси топлива и воздуха в двигателях.
Они работают в жесточайших условия, постоянно подвергаясь воздействию высокойтемпературы (прим. 1000 градусов) и высокому напряжению (до 40 тыс. вольт).
Устройство и принцип работы свечей зажигания
Свечи зажигания устроены просто, по сути они состоят из проводника в центре, металлического корпуса к которому приварен боковой электрод, и изолятора. Несмотря на простоту своего устройства, они играют одну из важнейших ролей вработе двигателя автомобиля. Их обязанность заключается в поджигание горючей смеси, в любых условиях и при любой нагрузки на них.
В момент, когда поршень в такте сжатия приходит в верхнюю мертвую точку, выбрасывается электрическая искра, воспламеняющие смесь из воздуха и горючего. Искра возникает между центральным и боковым электродами. Для ее возникновения, необходимо напряжения не менее 20 тыс. вольт. За его получения отвечает системазажигания, она преобразовывает 12 вольт получаемые с аккумулятора автомобиля, в25—35 тысяч вольт необходимые для нормальной работы свечи. Момент, когдадолжно подастся высокое напряжения определяется датчиком положения
Существует три основных типа свечей зажигания которые сегодня широко применяются. Отличающихся они друг от друга особенностями конструкции и металлом из которого изготавливаются.
Основные типы свечей зажигания:
- Двухэлектродные;
- Многоэлектродные;
- Свечи из драгоценных металлов.
ПРОИЗВОДИТЕЛИ СВЕЧЕЙ, ИХ РАЗНОВИДНОСТЬ
Хорошие свечи производятся многими компаниями по всему миру. Среди наиболее известных и признанных лидеров можно отметить фирмы Champion, NGK, Denso и Bosch. Сегодня в продаже есть единицы с биметаллическим центральным электродом. Champion пошла дальше и выпустила элементы с боковым биметаллическим электродом, что расширило термоэластичность единицы.
В середине 80-х появились изделия, центральный электрод которых был сделан из тонкой платиновой проволоки. По температурным характеристикам они превзошли все показатели биметаллических электродов. Для спортивных и гоночных автомобилей выпускают аналоги с серебряными электродами. Последней новинкой в этой области стали запатентованные компанией NGK лучшие свечи зажигания на сегодняшний день, в которых электроды сделаны из сплава иридия.
Так какие свечи зажигания лучше? Работая внутри цилиндра, они должны выдерживать очень высокие температуры (около 1000 °C), пиковые значения давления (около 100 бар), чрезвычайно высокое напряжение (около 40 000 V). Устройства также должны справляться с последствиями работы двигателя — агрессивными продуктами сгорания воздушно-топливной смеси, и всё это при сохранении конструктивных параметров. Изучая вопрос «Какие свечи хорошие?», следует помнить, что стандартные рассчитаны на срок службы около 30 тыс. км.
В продаже есть следующие комплекты: стандартной конструкции; с повышенной прочностью. многоэлектродные, с платиновым наконечником электродов, с иридиевым наконечником электродов, иттриевые.
Снятие и установка
Демонтаж свечи зажигания с двигателя производят в следующей последовательности:
- снимают наконечник провода высокого напряжения (недопустимо тянуть за провод);
- отворачивают свечу на один оборот специальным ключом, затем поверхность в углублении головки цилиндра вокруг нее очищают сжатым воздухом или кисточкой, чтобы частицы грязи не попали в резьбу или камеру сгорания;
- выворачивают свечу;
- проверяют наличие уплотнительного кольца (для свечей с плоской опорной поверхностью);
- тщательно осматривают свечу на наличие механических повреждений изолятора, корпуса и электродов.
Установка производится в следующей последовательности:
- новые свечи, покрытые консервационной смазкой, необходимо протереть и промыть в растворителе (бензине). Допустимо прокипятить свечи в воде и просушить;
- внимательно осматривают свечу на наличие механических повреждений, уплотнительного кольца, контактной гайки;
- проверяют и при необходимости регулируют искровой зазор (подгибая электрод «массы») до величины, указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля;
- свечу заворачивают рукой в свечное отверстие и затягивают специальным ключом с усилием 2 кгм.
Проверка работоспособности свечей
Для проверки бесперебойности искрообразования свечу устанавливают в барокамеру (при атмосферном давлении свеча ведет себя иначе, чем в камере сгорания), которая обеспечивает давление газа до 10 кг/см2 и позволяет наблюдать искрообразование между электродами. Оно должно быть бесперебойным после подведения к свече напряжения не менее 22 кВ.
Для проверки герметичности соединения свечу устанавливают в барокамеру, создающую давление до 20 кг/см2, и измеряют утечку газа не менее 30 секунд. Ее величина не должна превышать 5 см3/мин. При этом не учитывают утечку через соединения свечи с барокамерой. Допускается проводить контроль герметичности на свечах зажигания, не укомплектованных уплотнительными кольцами. При техническом обслуживании автомобиля разрешается проверять утечку газа через соединения деталей свечей зажигания под давлением 10 кг/см2.
Ресурс свечей зажигания
Современные свечи зажигания при эксплуатации на полностью исправных и отрегулированных двигателях должны в соответствии с ОСТ 37. 003 081 бесперебойно работать в течение 30 тыс.км пробега для классической и 20 тыс.км для электронной системы зажигания. Фактический ресурс может быть выше примерно вдвое, но труднодостижим на практике, как любой сферический конь в вакууме. При условии исправности всех систем двигателя и нормальном качестве топлива ресурс современных свечей составляет в среднем 50 тыс.км.
Особенностью России является широкое применение запрещенных ферроценовых присадок, повышающих октановое число «паленого» бензина. Такие присадки содержат железо, при сгорании оседающее на свече и приводящее к нарушении изоляции между электродами и к невозможности получить нормальную искру. Как показывает практика, нарваться на такой бензин можно на любой, сколь угодно «именитой» заправке, и доказать что-либо потом невозможно. Пораженные такими присадками свечи восстановлению не подлежат. Поэтому на Руси нет смысла использовать дорогие и «долгоиграющие» свечи.
В процессе эксплуатации зазор между электродами в среднем увеличивается на 0.015 мм за каждые 1000км пробега. Поэтому рекомендуется периодически (через 5 или 10 тыс.км) проводить осмотр и ТО свечей (фактически — регулировку зазора до требуемой величины). Очистить свечи зажигания можно с помощью растворителей и щетки (не металлической). На станциях технического обслуживания свечи очищают на специальных пескоструйных аппаратах. Также рекомендуется менять свечи местами, это связано с тем, что средние цилиндры работают с более высокими температурами, чем крайние. Замена, согласно рекомендациям большинства изготовителей, рекомендуется после 30000км пробега автомобиля.
Холодные и горячие свечи зажигания
Свечи зажигания различаются не только по типу, а также по своим характеристикам иподбираются индивидуально в зависимости от конструкции двигателя. Похарактеристикам они делятся на три различные группы холодные, средние и горячие.
Что бы понять, что это означает и зачем они нужны, нужно разобраться что такое «калильное число» и «калильное зажигание».
- Калильным числом называют величину, показывающею время, через котороесвеча достигает калильного зажигания. Чем выше у нее калильное число, темменьше она будет нагреваться.
- Калильным зажиганием называют негативный эффект, когда воспламенениегорючей смеси в двигателе происходит не от свечи зажигания, а от нагревшихсяэлементов двигателя, чаще всего это бывает сама свеча зажигания. Этот эффектвозникает если в автомобиле установлена свеча с неподходящим калильнымчислом.
Условия работы свечей зажигание в летнее и зимнее время отличаются, поэтому видеале лучше иметь в комплекте свечей для разного времени года.
Например, в жаркую погоду, при езде на большой скорости свеча с низким калильнымчислом, быстро приведет к калильному заживанию. Что приводит к потере мощности. В этой ситуации свечу необходимо заменить на более «холодную»
В обратной ситуации если при низкой температуре например в пробке, происходитослабление искры. В холодную погоду возникнут проблемы с запуском двигателя. Вслучае возникновения этой проблемы необходимо поставить более «горячею» свечу.
На выбор также влияет и размер двигателя, что он больше тем «холоднее» должнабыть свеча.
Группы свечей по калильному числу (Российская маркировка):
- В «горячею» группу входят свечи имущих калильное число от 11 до 14.
- В «среднею» группу входят свечи имеющих калильное число от 17 до 19.
- В «холодную» группу входят свечи имеющих калильное число от 20 до 26.
В дизельных двигателях очень часто используется калильное зажигание, то естьсамовоспламенение, от накаленной свечи, что облегчает запуск двигателя при низкихтемпературах.
Неисправности свечей зажигания, признаки и причины
Без рабочих свечей зажигания становится невозможным нормальная эксплуатацияавтомобиля.
Рассмотрим признаки неисправности свечей, которые требующие срочноговмешательства водителя:
- В разы увеличивается расход топлива;
- Происходит падение мощности и набора оборотов в работе силового агрегата;
- Тяжелый запуск двигателя;
- Возрастает концентрация CO в выхлопных газах;
- Ощущается подёргивания автомобиля во время движения;
- Не приятный шум доносящийся из двигателя на холостом ходу.
Причины же таких явлений как привило просты:
- Свеча просто выработала свой ресурс;
- Оплавление электродов или их коррозия;
- Не правильно подобрана свеча;
- Загрязнение (отложения, нагар, масло или топливо на электродах);
- Повреждение или загрязнение изолятора.
- В случае возникновения подобных неисправностей, следует срочно принять меры. Впротивном случае может произойти детонация двигателя, что полностью выведет егоиз строя.
Когда менять свечи зажигания на авто
Неисправные свечи зажигания могут привести к тяжелы последствиям, таким какповреждения топливной системы и двигателя, а это грозит куда более крупнымизатратами. От их своевременной замены зависит сохранность силового агрегатаавтомобиля.
Когда же всё—таки менять свечи зажигания? Постараемся разобраться в этомвопросе. Такие признаки как:
- Признаки износа самой свечи, они заметны невооруженным глазом. Этооплавления, сколы и коррозия.
- Подтраивание при езде;
- Проблемы с запуском;
- Падение мощности и тяги двигателя;
- Увеличившие расхода топлива;
- Регулярное образования нагара на свечах (каждые 20—30 километров).
Могут свидетельствовать о необходимости замены свечей.
В среднем свечи следует менять каждые 25—30 тысяч пробега автомобиля.
Тенденции развития
- Расширение выпуска свечей с биметаллическим электродом, что, помимо улучшения термоэластичности, повышает их надежность и долговечность.
- Расширение выпуска свечей с выступанием теплового конуса изолятора из металлического корпуса, что обеспечивает улучшенное самоочищение от нагара.
- С целью увеличения срока эксплуатации, не требующего регулировки искрового зазора, выпускают свечи зажигания с несколькими электродами «массы».
- Для улучшения процесса искрообразования (воспламеняющей способности искры) разрабатывают свечи с увеличенным искровым зазором, изменяют форму и профиль электродов, а на их поверхности наносят платину.
- Расширение выпуска свечей с использованием поверхностного разряда (в которых нет электрода «массы», а искра идет от центрального электрода к корпусу по поверхности изолятора).
- Для снижения уровня радиопомех все больше свечей зажигания снабжаются встроенным резистором.