Щоб паливо (топливовоздушная суміш) згорали повністю, необхідно його правильне займання в робочій камері двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ). А для цього необхідний спеціальний елемент (яким і є свічка запалювання), який актуальний переважно для бензинових силових агрегатів. У дизельних моторах теж є свої пристрої, але зроблені вони трохи інакше, тому в рамках даної статті розглядатися не будуть. А починати розбір ми будемо з того, які види свічок запалювання може запропонувати нам сучасний автомобільний ринок. Також торкнемося відмінностей між ними і попутно ознайомимося з особливостями вибору.
Загальні відомості
Свічки запалювання є невід'ємною частиною будь-якого ДВС. Їх головна роль полягає в займанні палива в камері згоряння за допомогою іскри, створюваної електричним розрядом. А варто зауважити, його потужність не така вже й меленькая - порядку декількох десятків тисяч вольт. До того ж робота двигуна, як, втім, і його життєвий ресурс, залежить від продуктивності цього елемента.
Якщо по суті, то автомобільна свічка являє собою На жаль, далеко не всі водії гідно цінують такі важливі деталі. Але ж їх стан багато в чому позначається на змінах в роботі силового агрегату. І до всього іншого, який би не був зовнішній вигляд свічок запалювання, вони мають безпосереднє відношення до зміни витрати палива.
Навантаження на автомобільні свічки
В ході роботи ДВС свічки запалювання піддаються різним навантаженням:
- тепловим;
- механічним;
- хімічним;
- електричним.
Відносно теплового навантаження можна сказати наступне. Свічка запалювання встановлена \u200b\u200bтаким чином, що її робоча частина знаходиться безпосередньо в камері згоряння, тоді як контактна - в підкапотному просторі. Температура тут варіюється від декількох десятків градусів на впуску до 3000 ° C в ході процесу згоряння. Під капотом цей показник доходить до 150 ° С.
В результаті через такого нерівномірного нагріву щодо всієї довжини деталі (різниця може доходити до декількох сотень градусів) відбуваються теплові напруги і деформації. До того ж, незалежно від видів автомобільних свічок запалювання, у ізолятора і металевих деталей різний коефіцієнт термічного розширення, що тільки погіршує становище.
Що стосується навантаження механічного характеру, то варто враховувати і різницю тиску. На впуску воно нижче атмосферного на 50 кгс / см 2, а при згорянні палива істотно вище. Крім цього, під час роботи двигуна на свічки впливають вібрації.
Хімічні навантаження обумовлені різноманітністю речовин, що виділяються при згоранні палива. Причому деякі з них можуть викликати окислювальні реакції у найстійкіших матеріалів. І це при тому, що робоча температура електродів і ізолятора становить близько 900 градусів.
Не обходиться і без впливу електричного навантаження. В ході утворення іскри, на що йде приблизно 3 мс, на ізолятор в цей час діє імпульс високої напруги. Іноді воно може доходити до 20-25 кВ, але деякі системи здатні видати набагато більша напруга.
Види свічок запалювання і їх характеристика
Після ознайомлення з навантаженнями, варто перейти до обговорення технічних характеристик свічок запалювання. При необхідності знання цього допоможе зробити правильний вибір. Власне, самі параметри:
- Краплинне число.
- Кількість електродів.
- Іскровий проміжок.
- Температурний діапазон.
- Строк служби.
- Теплові характеристики.
Розглянемо кожен з цих важливих параметрів більш докладно.
Дещо про гартівному числі
При виборі свічок запалювання це найперше, на що звертають увагу досвідчені автолюбителі. Даний параметр вказує на те, при якому тиску виникне краплинне запалювання. Під цим розуміється таке займання паливо-повітряної суміші, яке відбувається не за допомогою одержуваної іскри, а від контакту з нагрітим електродом.
Відносно будь-якого виду свічок запалювання в автомобілі, дана характеристика дуже важлива, і вона в обов'язковому порядку повинна відповідати вимогам ДВС. Іноді можна короткочасно використовувати свічки з підвищеним калильним числом. У той же час вироби, у яких воно нижче вимог, заборонені до експлуатації. В іншому випадку це призводить до небажаних наслідків. Це прогорание поршнів і клапанів, пробій прокладки ГБЦ.
чисельність електродів
З моменту винаходу першого свічки запалювання пройшло вже трохи більше століття. І перші вироби мали лише один електрод. Але прогрес не стоїть на місці, і така необхідна автомобільна атрибутика весь час удосконалювалася. Завдяки старанням деяких виробників, на світовий автомобільний ринок стали надходити вироби з двома, трьома і навіть чотирма електродами, в залежності від виду свічок запалювання.
Багато власників транспортних засобів помилково вважають, що чим їх більше, тим вища продуктивність двигуна. Насправді мета такого кроку трохи інша - забезпечити якість і стабільність іскроутворення. Іншими словами, при неспрацьовуванні одного робота буде продовжена за допомогою іншого. В цьому випадку перебої не виникають. Цю стабільність в роботі двигуна добре можна помітити на малих обертах. До того ж використання декількох електродів помітно підвищує термін експлуатації свічок запалювання.
Однак це далеко не єдиний вихід. У продажу є вироби, у яких бічні електроди і зовсім відсутні. В цьому випадку в справу вступають допоміжні елементи, розміщені на ізоляторі. Такий вид свічок запалювання (фото можна знайти нижче по тексту) відрізняється хорошою перспективністю. В ході роботи свічки по черзі утворюються кілька електричних розрядів, а іскра ніби пускається в танок. Тільки у такого ноу-хау висока вартість, тому не кожен автолюбитель може собі дозволити подібну розкіш.
період використання
Якщо двигун знаходиться в справному стані, то, як правило, термін експлуатації свічок становить 30 тис. Км пробігу щодо класичної системи запалювання і 20 тис. Км - для електронної. У той же час, як відзначають багато експертів, фактичне значення рази в два вище. Тільки досягти цього вдається лише в лабораторних умовах. Тільки тут можна створити ідеальні умови, чого не можна зробити в ході експлуатації транспортного засобу в звичному режимі. І часто вид свічок запалювання після роботи залишає бажати кращого.
Важливість іскрового проміжку
Іскровий проміжок свічки запалювання - це відстань від центрального електрода до бічних елементів. Кожен виробник встановлює своє значення, тому необдумана їх регулювання загрожує серйозними перебоями на тлі зниження продуктивності.
Якщо електрод був випадково відігнуть, варто спробувати повернути йому початкове положення. Для цього можна орієнтуватися по іншому виробу. В крайньому випадку можна купити нову свічку.
Температурний діапазон свічок
Температурний режим свічок запалювання теж дуже важливий. Він позначає нагрів робочої їх частини. В ідеалі такий діапазон повинен знаходитися в межах 500-900 ° C, виходячи з режиму роботи силового агрегату. Причому незалежно від умов камери згоряння. Будь це холості оберти ДВС або максимальні, температурний режим свічки повинен весь час перебувати в межах встановленої норми. І це також стосується будь-яких видів свічок запалювання.
Такий стан справ зумовлений тим, що через зниженої температури на ізоляторі утворюється нагар. Це в свою чергу викликає перебої в роботі автомобільних свічок. Крім цього, підвищення або пониження температури негативно позначається на їх терміні служби.
тепловий параметр
Дана характеристика вказує на взаємозв'язок робочої температури свічки запалювання і режимів роботи ДВС. З метою підвищення даного параметра збільшується довжина теплового конуса, але при цьому виникає необхідність дотримуватися встановлених меж - 900 ° C. В іншому випадку спостерігається краплинне запалювання.
Виходячи з цієї характеристики, свічки поділяють на два типи (в дужках вказано краплинне число):
- Гарячі (11-14).
- Холодні (двадцять і більше).
- Середні (17-19).
- Уніфіковані (11-20).
Варто зауважити, що всі види свічок запалювання в літній і зимовий час працюють по-різному. У зв'язку з цим раціональніше буде тримати під рукою два набори: влітку використовувати холодні свічки, а взимку, навпаки, гарячі. Однак тут ще варто враховувати особливість водіння. Якщо при їзді взимку доводиться досить часто проводити час в пробках, то кращий варіант - свічки гарячіше. У той же час, який російський не любить швидкої їзди, особливо влітку і за містом? Тоді слід використовувати більш холодні вироби.
Огляд видів свічок запалювання
Автомобільні свічки запалювання можуть розділятися на різні види не тільки в залежності від технічних характеристик. Слід враховувати і їх матеріал виготовлення. Згідно з цим вони можуть бути:
- нікелевими;
- платиновими.
- іридієвим.
Нікелеві свічки представляють собою найпростішу конструкцію. Центральний і бічні електроди виготовлені з нікелю, тому мають низьку вартістю, в зв'язку з чим міняти їх слід досить часто. Як запевняє виробники, їх ресурс складає 15-50 тисяч кілометрів пробігу. Однак наші сучасні реалії такі, що можна сміливо ділити це значення навпіл, і виходить, що періодичність заміни становить один раз за рік експлуатації.
Відрізняються наявністю напайки з того ж металу на обох електродах (центральному і бічному). Це істотно підвищує термін служби до 50-60 тис. Км пробігу. Цей матеріал стійкий до виникнення корозії і чудово тримається в умовах високої температури.
У іридієвих свічок запалювання використовується суміш двох металів: іридієва напайку нанесена на центральний електрод, а на бічні елементи - платинова. В результаті такого тандему термін експлуатації свічок запалювання ще більш збільшений. Як відзначають виробники, він може скласти до 60-100 тисяч кілометрів пробігу.
Поговоримо про неприємності
Протягом всього терміну експлуатації свічок запалювання на них з часом під впливом ряду факторів утворюється нагар. При цьому він може побут різного виду, що свого роду виступає в якості гарного засоби діагностики двигуна.
Чим відрізняються види нагару на свічках запалювання один від одного? Кожна поломка характеризується своїм відтінком:
- Маслянистий - вказує на знос маслос'емних ковпачків і кілець поршня, напрямних втулок клапанів.
- Чорний (сухий) - свідчить про неправильну роботу свічки. Можливо, через брак енергії для отримання іскри потрібної потужності. Також це ознака низької компресії циліндрів, поганої роботи карбюратора, щодо інжекторних двигунів це привід перевірити регулятор тиску палива. Не виключено засмічення повітряного фільтру.
- Червоний - це вже точно не вид робочої свічки запалювання. Зазвичай так буває при використанні різних присадок до масла або палива. Якщо виникає необхідність у частому їх застосуванні, варто знизити концентрацію, інакше нагар поступово стане збільшуватися. А це загрожує нестабільною роботою двигуна, так як прохідність іскри буде помітно погіршена. Тому при першій його появі від нього необхідно відразу позбуватися.
- Білий - свідчить про відсутність охолодження свічок, поршні при цьому сильно нагріваються. За великим рахунком це ознака перегріву двигуна.
- Якщо ж нагар має білий відтінок слабковираженого характеру і осідає рівномірно, варто змінити паливо.
Особливості вибору свічок запалювання
Щоб зробити правильний вибір свічок запалювання, необхідно в точності слідувати рекомендаціям, які викладені в інструкції з експлуатації транспортного засобу або в його паспорті. В першу чергу при цьому варто звертати увагу на краплинне число, зазор між електродами і теплової параметр. Це дозволить якомога рідше милуватися видом несправних свічок запалювання.
Віддавати перевагу варто перевіреним виробникам, в числі яких:
- Denso.
- Bosh.
- Brisk.
Ці компанії вже пройшли перевірку часом, причому вже давно. Багато водіїв вже встигли переконатися в професіоналізмі цих фахівців, що відображено у вигляді високої якості їх продукції.
Варто також пам'ятати про підробки, якими наповнений будь-який ринок, включаючи і автомобільний. Так, у оригінальних свічок фірми NGK центральний електрод розташовується перпендикулярно до контакту і абсолютно рівний.
У виробів BOSCH трохи вище різьблення (поясок) розташоване фірмове клеймо. Також відсутнє маркування W8 АТС, яка зазвичай ставиться на підробки.
Контактний висновок оригінальних свічок DENSO НЕ блищить, що часто зустрічається серед підробленої продукції. Сама маркування чітка, поверхня оправи ідеальна, самі електроди відцентровані.
На закінчення
Тему видів нагару на свічках запалювання ми торкнулися, наостанок спробуємо розібрати таке важливе питання: які свічки запалювання найкращі? Однозначно відповісти на нього дуже складно, оскільки тут необхідно керуватися не тільки набутими знаннями, а й здоровою логікою. Власникам автомобілів ВАЗ покупка свічок по двадцять або тридцять доларів за штуку була б необачним, дурним і безглуздим рішенням. За такою ж логічною схемою навряд чи який-небудь власник дорогої розкоші в особі Mercedes стане купувати дешеві вироби, у яких знижений ресурс і погані характеристики.
Свічки запалювання (СЗ) призначені для передачі іскри, яка запалює горючу суміш, необхідну для запуску мотора і початку руху авто. Вітчизняний ринок сьогодні пропонує споживачам величезну різноманітність різних СЗ, що відрізняються між собою за певними параметрами. Про видах свічок з фото і відео ми поговоримо в сьогоднішній статті.
[Приховати]
різновиди СЗ
Які бувають свічки запалювання і чим вони відрізняються між собою? Різні види свічок запалювання, як видно по фото, можуть використовуватися в різних двигунах - дизельних, бензинових, для ГБО.
За кількістю електродів
Почнемо з електродів. За їх кількістю СЗ діляться між собою на двох-і Багатоелектродні. СЗ, в якій два електроди, вважається класичною - її конструкція оснащена одним центральним і одним боковим контактом. Що стосується багатоелектродних СЗ, то в такій конструкції може бути три і більше контактів. Відповідно, в чотирьох-електродних і більш контактних пристроях надійність буде набагато вище, а це, в свою чергу, сприяє більш високому ресурсу використання СЗ.
за матеріалом
Крім кількості електродів, які свічі запалювання можуть бути розділені між собою за матеріалом, з якого ці електроди виготовляються. Зазвичай для виготовлення пристроїв застосовуються легована нікелем або марганцем сталь. Щоб збільшити термін експлуатації деталі, електроди можуть бути оснащені напайкою з іридію або платини (автор відео - Vladimir Ross).
Слід зазначити, що в платинових і іридієвих пристроях для двоконтактний двигунів або інших моторів на середньому електроді, як видно по фото, монтується іридієва або платинова пластика. Ця платівка дозволяє забезпечити найбільш потужну іскру в момент запуску двигуна. Чим такі пристрої можуть відрізнятися від інших, так це тим, що вони можуть використовуватися в більш жорстких умовах експлуатації силового агрегату. Завдяки цьому трьохелектродні свічки або будь-які інші оснащуються більш тонким електродом.
Крім того, платинові моделі вимагають значно менше напруги для передачі іскри, відповідно, навантаження на котушка буде меншою. А це, в свою чергу, дозволяє оптимізувати згоряння горючої суміші.
Будь-які багато-або двоконтактний свічки, виконані з платини або іридію, мають більш високий ресурс експлуатації, що становить понад 60 тисяч кілометрів пробігу. Це основна перевага, що відрізняють такі СЗ від класичних, проте вартість останніх буде значно нижче, на відміну від платинових. Слід зазначити, що класичні моделі при необхідності можна очистити практично будь-яким способом, про що докладно з фото і відео сказано тут. Що стосується платинових СЗ, то їх очищення не допускається. Вартість таких деталей має на увазі дбайливе ставлення і дотримання всіх нюансів експлуатації.
Вироби нового покоління - плазмово-форкамерно СЗ
Автомобільні свічки запалювання - це деталі, питання вибору яких завжди буде актуальним для автовласника. Особливо, якщо на машині встановлено газобалонне обладнання ГБО 4 покоління. Не так давно у продажу на вітчизняному ринку з'явилися нові пристрої - плазмові форкамерно свічки запалювання. Форкамерно трьохконтактні свічки мають певні відмінності в конструкції, зокрема, в даному випадку в якості бокового електрода виступає сам корпус.
Завдяки такій конструкції іскровий зазор оснащений формою кільця, тобто під час роботи СЗ іскра на ній пересувається по колу. Чим ще відрізняються форкамерно Багатоелектродні свічки запалювання від класичних, так це тим, що їх ресурс експлуатації в порівнянні з останніми більш, ніж в два рази. Зрозуміло, тут багато що залежить від виробника і умов експлуатації. Однак у чому можна бути точно впевненим, так це в тому, що в період зимових холодів плазмові пристрої показують більш кращі результати роботи під час запуску силового агрегату. А в цілому робота останнього при експлуатації форкамерних пристроїв буде більш стабільною (автор відеоогляду форкамерних СЗ для газобалонного обладнання - канал Їжачок і Білка).
За калильному числу
Холодні і гарячі свічки запалювання для двоконтактний і інших двигунів можуть відрізнятися між собою і по калильному числу. Краплинне число являє собою параметр, який демонструє час, по проходженню якого пристрій зможе досягти необхідного для нормальної роботи стану. Безрезісторние свічки або факельні свічки запалювання можуть мати абсолютно різні параметри. Чим вище буде краплинне число, тим менше часу потрібно буде для нагріву пристрою, щоб воно змогло нормально передавати іскру. Тобто, якщо краплинне число у СЗ буде низьким, то деталь буде гарячої, а якщо занадто високим то, відповідно, холодної.
Якщо навантаження в системі невеликі, то із завданням запуску силового агрегату добре впорається і гаряча СЗ. Однак, якщо мотор функціонує досить довго, при цьому умови його експлуатації інтенсивні, то робоча температура деталі може збільшитися. Відповідно, це призведе до «калильному» запалюванням. В кінцевому підсумку силовий агрегат транспортного засобу може перегрітися, що нічого доброго не обіцяє для автовласника. Якщо мотор перегрівається внаслідок непрацездатності СЗ, то пристрій необхідно якомога швидше поміняти, попередньо уточнивши теплової параметр і позбувшись від всіх несправностей.
Слід також зазначити, що в залежності від конструкції транспортного засобу, температура в камері згоряння може підвищуватися різними способами. Тому СЗ можуть мати різний тепловий еквівалент. Даний параметр виражається саме в вигляді калильного числа. Теплові еквіваленти СЗ, що виражаються за допомогою калильного параметра - це, по суті, середні температурні режими, які відповідають навантаженню на силовий агрегат. Як відомо, на спідниці ізолятора температура в нормальному режимі роботи двигуна може становити від 400 до 850 градусів Цельсія.
Необхідно враховувати, що занадто високі температури, зокрема, понад 400 градусів, просто необхідні. Все тому, що при таких високих температурах здійснюється самостійна очищення СЗ, що сприяє запобіганню виникнення нагару і нальоту на них.
Зрозуміло, при нормальній роботі двигуна температура не повинна бути вище 850 градусів на ізоляторі, оскільки це може привести до небажаних наслідків. Зокрема, якщо ізолятор буде перегрітий до 900 градусів, це призведе до появи гартівного запалення. Крім цього, при занадто високих критичних температурах на електроди починають впливати агресивні з хімічної точки зору речовини. У свою чергу, з часом це призведе до прискореного руйнування елементів, що загрожує поломкою пристрою в цілому.
Тому важливо не допустити такого розвитку подій.
Якщо використовуються лазерні свічки запалювання або будь-які інші, то уникнути цього цілком можливо, для цього важливо:
- Не допускати занадто ранній настройки запалювання. Для цього автовласникові необхідно знати, як здійснюється його регулювання. Ви зможете знайти відповідні матеріали на нашому сайті щодо цього процесу. Наприклад, на класичних моделях автомобілів ВАЗ інструкція по регулюванню запалювання наведена.
- Використовувати тільки якісне паливо, відповідне специфікаціями вашого автомобіля.
- Завжди проводити візуальну діагностику стану СЗ.
За типом і довжині різьби, розміром головки під ключ
Як видно з фото, крім кількості електродів і інших параметрів, СЗ мають різні розміри, зокрема довжину. Крім того, СЗ для різних типів двигунів можуть мати і різний тип різьблення і, відповідно, розмір головки під ключ свічки. Відповідно, думати, що свічка - це універсальний продукт, який можна зняти з одного двигуна і поставити на інший - як мінімум невірно. Розмір СЗ, і тип різьблення підбирається відповідно до специфікації мотора. Всі ці нюанси слід враховувати при купівлі товару.
Відео «Як визначити стан двигуна по свічці»
Про те, що може сказати СЗ про стан силового агрегату, дізнайтеся з відео нижче (автор ролика - CARVIZOR).
Свічка запалювання - це найважливіший елемент системи запалювання двигуна, який безпосередньо здійснює займання паливо-повітряної суміші в камері згоряння. У сучасних автомобілях використовуються свічки різних конструкцій і експлуатаційних параметрів, але всі вони мають подібний принцип роботи.
Пристрій і роль в автомобілі
Конструкція свічки запалюванняБазова конструкція свічки включає в себе наступні елементи:
- Корпус з металу з нанесеною на зовнішню сторону різьбленням для кріплення свічки в голівці блоку циліндрів. Він також виконує функцію відведення надлишків тепла і служить провідником від «маси» до бічного електрода.
- Ізолятор. Він, як правило, має ребристу поверхню, що подовжує фактичний шлях поверхневих струмів і запобігає пробою по поверхні.
- Центральний і бічний електроди, між якими виникає іскра, що запалює топливовоздушную суміш. Бічний електрод виконують зі сталі, легованої нікелем і марганцем. Центральний - з благородних металів, що забезпечує можливість самоочищення електрода.
- Контактний висновок для кріплення свічки до високовольтних дротах системи запалювання. З'єднання може бути різьбовим або з замикався контактом.
У пристрої автомобільної свічки системи запалювання також може бути передбачений резистор. Його основним завданням є усунення перешкод, що створюються системою запалювання. Опір може варіюватися від 2 кОм до 10 кОм.
Свічки, що використовуються в двигунах внутрішнього згоряння, також називають іскровими. Вони формують іскру на кожному такті стиснення (або стиснення і випуску при застосуванні), запалюючи топливовоздушную суміш в певний момент, протягом усього часу роботи мотора. На кожен циліндр двигуна, як правило, доводиться одна свічка (за виключення двигунів типу Twinspark), яка угвинчується за допомогою різьблення в спеціальні отвори в корпусі головки блоку циліндрів. Робоча частина при цьому знаходиться в камері згоряння двигуна, а її контактний висновок зовні.
Неправильно виконана затягування свічок може привести до нестійкої роботи двигуна. Недостатня затягування сприяє зниженню компресії в камері згоряння. При занадто сильною затягуванні можуть відбутися механічні деформації.
Принцип роботи та характеристики
Освіта іскри на електродах Основним завданням свічки є формування іскри і її підтримку протягом необхідної кількості часу. Для цього низька напруга від акумулятора автомобіля перетвориться в високе (до 40 000 В) в котушці запалювання, а потім надходить на електроди свічки, між якими виконано зазор. «Плюс» від котушки приходить на центральний електрод, «мінус» - на бічному від двигуна.
У момент формування напруги на електродах ( «плюс» від котушки на центральному та «мінус» на бічному від двигуна), достатнього для подолання (пробою) опору середовища в зазорі, між ними виникає іскра.
Значення іскрового зазору
Іскровий зазор - головний параметр свічок запалювання. Він визначає мінімальну відстань між електродами, що забезпечує формування іскри достатнього розміру і можливість пробою відповідного шару середовища (паливо-повітряної суміші, що знаходиться під тиском).
іскровий зазор Величина зазору повинна перебувати в межах, заданих виробником. Якщо зазор буде занадто великим - енергії іскрового розряду може не вистачити для підтримки необхідного часу горіння свічки і суміш може не запалитися. З іншого боку, занадто малий зазор приведе до прогорання електродів і підвищеного зносу свічок.
Величина іскрового зазору відрізняється в залежності від режиму роботи двигуна і його типу і виробника. Нижній поріг іскрового зазору може бути близько 0,4 мм, а верхній доходити до 2 мм.
Для перевірки величини іскрового зазору використовується спеціальний інструмент - щуп, який може бути округлим або плоским. Другий тип більш простий у використанні, але дає похибку, оскільки не враховує знос поверхні електродів. Підгонку зазору під необхідний розмір виконують вручну підгином бічного електрода.
Що таке краплинне число
Розташування свічки запалювання в двигуні Не менш важливим параметром є краплинне число. Воно визначає теплові властивості конструкції і демонструє, при якому тиску в камері згоряння може статися неконтрольований самозаймання паливо-повітряної суміші (краплинне запалювання). Простими словами, чим більше буде краплинне число, тим менше свічка буде розігріватися в процесі роботи двигуна.
Конструкції з різним калильним числом застосовуються відповідно до типу двигуна, режиму і умов його роботи. Так, в літню пору і при підвищених навантаженнях оптимально використовувати конструкції з великим калильним числом, а взимку або при спокійній їзді в міській межі - з меншим.
Свічки з низьким калильним числом встановлюються в моторах з малим рівнем тиску, що працюють на паливі з невеликим октановим числом. Конструкції з високим калильним числом навпаки використовуються в двигунах з підвищеною компресією і високою температурною нагруженностью камери згоряння.
Види та маркування
Маркування свічок запалювання Щоб не помилитися при виборі моделі, слід звернути увагу на маркування придбаних свічок запалювання. У кожного виробника вона своя.
Перший параметр - це, як правило, діаметр різьблення і форма опорної поверхні, що демонструють можливість фактичної установки свічки на конкретний двигун.
Символ R (Р) найчастіше свідчить про присутність в конструкції резистора. Далі, вказується краплинне число, величина іскрового зазору і матеріал, з якого виконані електроди.
За кількістю електродів свічки запалювання поділяють на два види:
- Одноелектродні.
- Багатоелектродні - вони мають кілька бічних електродів. Іскра виникає з тим з них, у якого найменший опір.
Залежно від величини калильного числа свічки поділяють на:
- гарячі з калильним числом від 11 до 14;
- середні - від 17 до 19;
- холодні - від 20 і вище;
- уніфіковані - від 11 до 20.
Свічки запалювання з різним числом електродів За типом матеріалу центрального електрода свічки запалювання розрізняють:
- іридієві;
- ітрієві;
- вольфрамові;
- платинові;
- паладієві.
Найдовговічнішими і зносостійкими вважаються Іридієві автомобільні свічки запалювання. Вони застосовуються в двигунах високої потужності, але при установці на звичайні мотори серйозних поліпшень не створюють.
Термін служби і поширені несправності
Визначити на практиці, коли міняти свічки запалювання можна, приймаючи до уваги кілька аспектів:
- Заявлений виробником термін служби конкретної марки свічок запалювання. Наприклад, періодичність заміни для типових моделей становить до 50 тисяч кілометрів пробігу, для платинових цей показник становить 90 тисяч кілометрів, а найбільш дорогі іридієві свічки запалювання служать до 160 тисяч кілометрів.
- Умови експлуатації. При використанні низькоякісного палива реальний термін роботи буде менше заявленого виробником на 20%. При цьому особливо чутливими серед свічок запалювання є іридієві.
- Стан електродів. Вони можуть вигоряти в ході тривалої експлуатації або в результаті порушення режимів роботи двигуна. Очищення електродів може проводитися механічним способом або мимовільно (при досягненні високих температур). Варто відзначити, що іридієві і платинові свічки запалювання очищати механічно не можна.
- Стан ізолятора. Він може бути забруднений або зруйнований.
Від працездатності цього, на перший погляд, простого елемента залежить коректний запуск і потужність мотора, витрата палива і зміст СО у вихлопних газах, а тому відповідь на питання навіщо своєчасно міняти свічки запалювання цілком очевидний.
Пристрій свічки запалювання
Завданням свічки запалювання в бензиновому двигуні автомобіля є займання паливно-повітряної суміші в камері згоряння. Деталі свічки, що знаходяться в камері згоряння, піддаються високим термічним, механічним, електричним навантаженням, а також хімічної дії продуктів неповного згоряння палива. Температура в ній змінюється від 70 до 2500 ° С, тиск газів досягає 50-60 бар, а напруга на електродах доходить до 20 кВ і вище. Такі жорсткі умови роботи визначають особливості конструкції свічок і застосовуваних матеріалів, так як від безперебійності іскроутворення залежать потужність, паливна економічність, пускові властивості двигунів, а також токсичність відпрацьованих газів.
Основними елементами будь-якої свічки запалювання є металевий корпус, керамічний ізолятор, електроди і контактний стрижень. Корпус має різьбу, яка угвинчується в головку блоку циліндрів, шестигранник "під ключ" і спеціальне покриття для захисту від корозії. Опорна поверхня може бути плоскою або конічною. У першому випадку для надійної герметизації свічкового отвори використовується кільце ущільнювача. Матеріалом ізолятора служить високоміцна кераміка. Для запобігання витоку електрики на його поверхні (у верхній частині ізолятора) роблять кільцеві канавки (бар'єри струму) і наносять спеціальну глазур, а частина ізолятора з боку камери згоряння виконують у формі конуса (званого тепловим). Усередині керамічної частини свічки закріплені центральний електрод і контактний стрижень, між якими може бути розташований резистор, що пригнічує радіоперешкоди. Герметизація з'єднання цих деталей здійснюється токопроводящей стекломассой (стеклогерметіком). Бічний електрод "маси" приварений до корпусу.
Електроди виготовляють із жаростійкого металу або сплаву. Для поліпшення відводу тепла від теплового конуса центральний електрод може виготовлятися з двох металів (біметалевий електрод) - центральну частину з міді укладають в жаростійкий оболонку. Біметалевий електрод володіє підвищеним ресурсом завдяки тому, що хороша теплопровідність міді перешкоджає надмірному його нагріванню. Це дозволяє, крім поліпшення термоеластічному, підвищити надійність і довговічність свічки. З метою збільшення терміну експлуатації випускаються свічки запалювання з декількома бічними електродами і тонкоелектродние з центральним електродом, покритим шаром платини або іридію. Термін служби свічок запалювання (в залежності від конструкції) становить від 30 до 100 тис. Км.
У маркуванні свічки запалювання вказуються її геометричні і посадочні розміри, особливості конструкції і краплинне число. Різні виробники мають свою систему позначень. Нижче наведені маркування, пріменямие російськими та провідними зарубіжними виробниками, а також таблиця взаємозамінності свічок різних марок (для перегляду натисніть на потрібну картинку - файл відкриється в новому вікні).
краплинне число є показником теплових властивостей свічки (її здатності нагріватися при різних теплових навантаженнях двигуна). Воно пропорційно середньому тиску, при якому в процесі випробувань свічки на моторному тарировочной установці в її циліндрі починає з'являтися краплинне запалювання (некерований процес запалення робочої суміші від розпечених елементів свічки). Свічки з невеликим калильним числом називають гарячими. Їх тепловий конус нагрівається до температури 900 ° С (температура початку калильного запалювання) при відносно невеликій теплової навантаженні. Такі свічки застосовуються на малофорсованих двигунах з невеликими ступенями стиснення. У холодних свічок краплинне запалювання виникає при великих теплових навантаженнях, і вони використовуються на високофорсованих двигунах.
Поки теплової конус не нагріється до 400 ° С, на ньому утворюється нагар, що приводить до витоку струму і порушення іскроутворення. Після досягнення цієї температури він (нагар) починає згоряти, відбувається очищення свічки (самоочищення). Чим довше теплової конус, тим більше його площа, тому він нагрівається до температури самоочищення при меншій тепловим навантаженням. До того ж виступаніє цій частині ізолятора з корпусу підсилює її обдув газами, що додатково прискорює прогрів і покращує очищення від нагару. Збільшення довжини теплового конуса призводить до зменшення калильного числа (свічка стає "гаряче").
Діагностика роботи двигуна за станом свічок запалювання
Свічка запалювання може забезпечити безперебійну роботу тільки при дотриманні нижчеперелічених умов:
- використовуються свічки, ухваленими двигуна;
- використовується марка бензину, зазначена в керівництві по експлуатації автомобіля;
- справні системи запалення і живлення;
- не перевищено зусилля при закручування свічки в головку блоку двигуна.
Найбільш імовірною причиною передчасної відмови свічок є забруднення їх продуктами неповного згоряння або збільшення іскрового зазору через зношування електродів. При цьому вирішальний вплив на працездатність свічок надає технічний стан двигуна. Навіть за зовнішнім виглядом свічки можна багато що сказати як про роботу двигуна в цілому, так і про окремі його вузли. Огляд свічки потрібно проводити після тривалої роботи двигуна, ідеальним варіантом буде огляд свічки після тривалої поїздки по заміському шосе. Помилкою деяких автоаматорів, наприклад є те, що після холодного старту двигуна при мінусовій температурі і нестійкій його роботі насамперед викручують свічки і побачивши чорний нагар, роблять поспішні висновки. Але ж цей нагар міг утворитися під час роботи двигуна в режимі холодного старту, коли суміш примусово збагачується, а нестійка робота могла бути наслідком скажімо поганий стан високовольтних проводів. Тому якщо вас щось не влаштовує в роботі двигуна, і ви вирішили зробити діагностику його роботи за допомогою свічок, потрібно проїхати на спочатку чистих свічках мінімум кілометрів 250-300, і лише після цього робити якісь висновки.
На фото №1 зображена свічка, що вивернула з двигуна, роботу якого можна вважати відмінною. Спідниця центрального електроду має світло-коричневий колір, нагар і відкладення мінімальні. Повна відсутність слідів масла. Власнику даного мотора можна тільки позаздрити, і є чому: це економічна витрата палива і відсутність необхідності доливати масло від заміни до заміни.
фото №2 - типовий приклад свічки від двигуна з підвищеною витратою палива. Центральний електрод покритий бархатисто-чорним нагаром. Причин тому кілька: багата повітряно-паливна суміш (неправильне регулювання карбюратора, кута випередження запалювання або неісправностьсістеми уприскування), засмічення повітряного фільтру.
фото №3 - навпаки, приклад надмірно бідній повітряно-паливної суміші. Колір електрода від світло-сірого до білого. Тут є привід для занепокоєння. Їзда на занадто збідненого суміші і при підвищених навантаженнях може стати причиною значного перегріву, як самої свічки, так і камери згоряння, а перегрів камери згоряння прямий шлях до прогару випускних клапанів.
На фото №4 спідниця центрального електрода свічки має характерний червонуватий відтінок. Цей колір можна порівняти з кольором червоної цегли. Почервоніння викликано роботою двигуна на низькоякісному паливі, містить надмірну кількість присадок, які мають в своєму складі метал. Тривале використання такого палива призведе до того, що відкладення металу утворюють на поверхні ізоляції струмопровідний наліт, через який струму буде легше пройти, ніж між електродами свічки, і свічка перестане працювати.
На фото № 5 свічка має яскраво виражені сліди масла, особливо в різьбової частини. Двигун з такими свічками після тривалої стоянки має звичай після запуску "троить" деякий час, а в міру прогріву робота стабілізується. Причина цього - незадовільний стан маслоотражательних ковпачків. У наявності підвищена витрата масла. У перші хвилини роботи двигуна, в момент прогріву, характерний біло-синій вихлоп.
Фото № 6 - свічка вивернута з непрацюючого циліндра. Центральний електрод, його спідниця покриті щільним шаром масла, змішаного з краплями незгорілого палива і дрібними частинками від руйнувань, що сталися в цьому циліндрі. Причина цього - руйнування одного з клапанів або поломка перегородок між поршневими кільцями з попаданням металевих частинок між клапаном і його сідлом. В даному випадку двигун "троїть" вже не перестаючи, помітна значна втрата потужності, витрата палива зростає в півтора, два рази. Вихід один - ремонт.
Фото № 7 - повне руйнування центрального електроду з його керамічною спідницею. Причиною даного руйнування міг стати один з перерахованих нижче факторів: тривала робота двигуна з детонацією, застосування палива з низьким октановим числом, дуже раннє запалення, і просто бракованих свічка. Симптоми роботи двигуна такі ж, як в попередньому випадку. Єдине, на що можна сподіватися, так це на те, що частинки центрального електроду зуміли проскочити у вихлопну систему, не застрягши під випускним клапаном, інакше теж не уникнути ремонту головки блоку циліндрів.
Фото № 8 Останнім в цьому огляді. Електрод свічки обріс зольними відкладеннями, колір не грає вирішальної ролі, він лише свідчить про роботу паливної системи. Причина цього наросту - згоряння масла унаслідок вироблення або залягання маслос'емних поршневих кілець. У двигуна підвищена витрата масла, при перегазовках з вихлопної труби сильне синє димлення, запах вихлопу схожий на мотоциклетний.
Якщо ви хочете, щоб з роботою вашого двигуна було менше проблем, згадуйте про свічках не тільки тоді, коли мотор відмовляється працювати. Виробник гарантує безвідмовну роботу свічки на справному двигуні 30 тис. Кілометрів пробігу. Однак не зайвим буде в середньому кожні 10 тис. Кілометрів пробігу перевіряти стан свічок. Перш за все це перевірка і, при необхідності, регулювання зазору до необхідної величини, видалення нагару. Нагар видаляти краще металевою щіткою, від піскоструминної обробки руйнується кераміка центрального електроду, і ви ризикуєте отримати копію з фото № 7.
У бензиновому двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ) для займання, стислій поршнем, паливно-повітряної суміші використовується елемент отримав назву - свічка запалювання. Винайшов її Роберт Бош в далекому 1902 році після чого, однойменна компанія впровадила її в.
Яке її пристрій?
Базове пристрій свічки запалювання приблизно однакове у будь-який виробляє її фірми. Це - металевий корпус, електроди, число яких може змінюватися в залежності від марки, керамічний ізолятор і проходить крізь нього центральний контактний стрижень. Далі починаються відмінності.
Центральний контактний стрижень, наприклад, може мати наконечник у вигляді плоскої площадки. Але може мати U або V-образну канавку. Може бути загостреним - в разі, якщо виготовлений з іридію, як у свічок компанії DENSO. У них навіть бічний електрод має профіль особливої \u200b\u200bформи. Ця компанія випускає самі, мабуть, надійні свічки - іридієво-платинові.
У окремих моделей бічного електрода може не бути взагалі - зокрема, інженери компанії SAAB розробили мотор, в якій сам поршень має загострений виступ, функція у якого така ж, як у бічного електрода. Коли поршень максимально наближається до верхньої мертвої точки, між ним і центральним електродом проскакує іскра, підпалюючи стислу паливно-повітряну суміш.
Вже згадані два і більше бічних електрода так само змінюють у кращий бік робочі режими і параметри роботи мотора. Одночасно з цим зростають і вимоги до робочих зазорах, які взагалі не рекомендують змінювати або якось чіпати підгином або розгинанням, а тільки строго зберігаючи заводські параметри їх виготовлення.
При цьому принцип роботи свічки з двома і більше електродами простий, не потрібно ніяких технічних хитрувань для її стабільної роботи: коли, в міру вироблення електрода, його «з'їдання» іскрою, починаються збої іскри, вона автоматично з'являється на невироблена електроді, і процес роботи ДВС триває без перебоїв.
Металевий корпус в нижній частині з різьбленням для вкручування в головку блоку циліндрів (ГБЦ) має плоску або конічну кільцеподібний майданчик. У свічок з плоскою майданчиком в комплекті є обтискне кільце-шайба з м'якого металу, що перешкоджає прориву стислій паливно-повітряної суміші або продуктів згоряння назовні. У свічок з конічним профілем після різьблення в такому кільці потреби немає, сам конічний профіль надійно закупорює верхівку камери згоряння.
Центральні ізолятори у всіх моделях роблять з термостійкої кераміки. Саме на неї наноситься маркування з типом, назвою компанії-виробника і т.д. Всередині, між контактом для проведення й стрижнем з центральним контактом, розміщується резистор, головна функція якого - пригнічення радіоперешкод, що виникають в момент іскрового розряду. З урахуванням розвитку радіо- і телекомунікацій і їх впровадження в системи автомобіля, включаючи електронне управління уприскуванням, розміщення такого резистора стало обов'язковим у влаштуванні свічки запалювання.
У тій частині, яка вкручується в ГБЦ, центральний ізолятор має форму поступово звужується конуса - це зроблено для того, щоб більш ефективно відводити тепло, не допускаючи перегарту.
Вид сучасної свічки
Різноманітність технічних рішень в розробці і виробництві бензинових двигунів внутрішнього згоряння породило і безліч моделей свічок для них. Залежно від застосовуваного палива для машини, ступеня стиснення в циліндрі, способу управління запалюванням (механічний, за допомогою трамблера, або електронним), їх можна розділити на наступні види.
види свічок
Вони поділяються за кількома параметрами:
- Калильному числу.
- Кількості електродів.
- Искровому проміжку.
- Температурному діапазону.
- Терміну служби.
- Характеристиками термостійкості.
Крім того, деякі види свічок запалювання різних років випуску однієї і тієї ж фірми можуть відрізнятися по довжині спідниці з різьбленням: у ранніх моделей автомобілів була менша товщина головок циліндрів, які робилися з чавуну і, відповідно різьблення необхідна більш коротка. З переходом до ГБЦ з алюмінієвих сплавів їх товщина збільшилася, а значить - і довжина різьблення в ній теж стала більшою.
Досвідчений автомобіліст на початку завжди зверне увагу на краплинне число, яке показує, з яким тиском може виникнути калильним ефект, тобто продовження роботи двигуна після розриву ланцюга запалювання, коли від контакту з нагрітим до критичних значень електродом мотор продовжує працювати.
При цьому використання свічки з калильним числом більше рекомендованих використовувати ще допустимо, із заниженим ж - експлуатація двигуна заборонена! Інакше невдалий водій швидко зіткнеться з проблемою прогорання поршнів, клапанів і з пробоєм прокладки головки циліндрів.
Для якісного і стабільного іскроутворення в останні два десятки років випускають свічки з двома, трьома і навіть чотирма бічними електродами.
Але стабільність роботи може бути досягнута і іншим способом: розташуванням допоміжних елементів, що грають роль цих електродів, на самому ізоляторі свічки. Виникають кілька кільцевих блукаючих навколо центрального електрода електричних розрядів, і таким чином, істотно зменшується ймовірність перебою роботи двигуна.
Спортивна свічка Brisk з проміжними електродами на ізоляторі
Наведемо ще кілька важливих моментів в характеристиках свічок:
- Порушення такого параметра, як іскровий зазор, також негативно позначиться на роботі мотора;
- Не менш важлива термостійкість, її температурний діапазон, що означає нагрівання тієї частини, що занурена в простір між поршнем і головкою циліндра. Діапазон температур всередині робочої частини в нормі лежить в рамках 500-900⁰С. Вихід за межі цього діапазону означає зниження ресурсу. Зокрема, у всіх видів свічок запалювання зниження температури веде до швидкого наростання нагару;
- У нормально відрегульована двигуні працездатність залежить від пробігу і становить приблизно 30 000 км для свічок, які працюють на класичній схемі запалювання, і 20 000 - на електронній. Втім, у найвищих за ціною (але і у самих надійних) свічок фірми DENSO термін служби - до 5-6 років. Або, інакше кажучи, вони забезпечать пробіг без заміни за умови стандартної експлуатації протягом близько 150 000 - 200 000 кілометрів. Правда, і вимоги підтримки режимів відповідно до інструкції посилені. До цих вимог належать застосування палива з октановим числом ні в якому разі не нижче рекомендованого, і їх установка строго за правилами. Зокрема, не допускається затягування їх в головку циліндрів з зусиллям вище або нижче рекомендованих, що може спричинити за собою зведення нанівець всіх їх переваг;
- Тепловий параметр показує взаємозв'язок режимів двигуна і робочої температури свічки. Для його підвищення збільшують розміри теплового конуса, дотримуючись, однак, рекомендованої величини в 900 градусів. Вихід за ці межі збільшує ризик гартівного запалення.
Дорогоцінні метали в конструкції свічки
Градація видів залежить не тільки від заявлених параметрів. Описуючи робочі характеристики свічки запалювання, потрібно враховувати ще й з якого матеріалу виготовлені наконечники електродів.
Найдешевші свічки - нікелеві. Простота конструкції обумовлює і недовгий термін служби, тому їх заміна робиться часто, після 15-18 тисяч кілометрів пробігу. Хоча в умовах міста, враховуючи нерівність експлуатації (стояння з працюючим двигуном в пробках, часте чергування прискорення і гальмування на світлофорах) цей кілометраж можна сміливо ділити на два, так що час експлуатації нікелевих свічок в нормі становить не більше року.
У платинових свічках робляться платинові напайки, що збільшує термін їх експлуатації до 50 000 кілометрів. Подивіться вартість платини в будь-якому обміннику - і ви зрозумієте, чому ці напайки роблять їх такими дорогими.
У іридієвих свічках уже два дорогоцінних металу: іридій у вигляді напайки на вістрі центрального електрода і платина - на бічних. З огляду на вартість іридію, ціна на них в порівнянні з нікелевими зростає на 50-60%. Але технічні характеристики свічки запалювання з іридію такі, що проїхати з ними можна вже від 60 до 200 тисяч кілометрів.
Такі параметри свічки, як: діаметр різьби; номер головки ключа під неї; довжина спідниці з різьбленням; зазор між електродами, також відносяться до їх технічним характеристикам.
висновок
Прогрес не стоїть на місці. Нові технології дозволили, наприклад, довести ступінь очищення металів для електродів до 99,999%. Іридій, платина і навіть нікель такої чистоти здатні збільшити термін служби свічки запалювання ще на 15-18%, в приклад поставимо компанію DENSO. Крім того, інженерна думка продовжила їх розвиток, запропонувавши факельний і форкамерний тип вироблення іскри, що зробило роботу моторів ще більш стабільною.
Що ж стосується неминучою в такому разі збільшення ціни - сама можливість в процесі експлуатації автомобіля якомога рідше заглядати під капот вже виправдовує покупку кожної свічки запалювання навіть за 10-20 доларів за штуку.
