О свечах зажигания

Абсолютно любая свеча зажигания в абсолютно любом автомобиле нужна только лишь для того, чтобы воспламенить топливную смесь, поступившую в камеру сгорания двигателя.

При воспламенении смеси происходит самый настоящий взрыв, энергия которого толкает поршень вниз, создавая крутящий момент. Как и любой другой взрыв, он сопровождается высокой температурой, которая напрямую зависит от давления, при котором происходит взрыв. В нашем случае давление определяется силой сжатия.

В обычном двигателе амплитуда температур может достигать 2500 градусов по Цельсию , а при средних, около трех тысяч, оборотах двигателя смесь взрывается около двадцати пяти раз в секунду.

Кроме этого все возникающие продукты горения, также воздействуют на свечу зажигания.

Условия, в которых работает свеча можно смело назвать критическими и именно по этой причине производители свечей делают их строго под определенный двигатель. Почему это так важно будет понятно из последующего материала.

Основная задача свечи зажигания – обеспечить необходимый зазор между электродами. Сквозь этот зазор проходит большое напряжение, около двадцати тысяч вольт, за счет чего образуется дуга, которая и поджигает смесь. Однако этот зазор должен оставаться постоянным как можно дольше. Если величина зазора будет изменяться, то напряжение искрового разряда будет возрастать, создавая нагрузку на модуль зажигания. Вследствие этого пробой искры будет не постоянным и это будет заметно по неустойчивой работе двигателя.

Производители свечей давно нашли решение проблемы уменьшения искрового зазора. Благодаря конструкции свечи зажигания, все отложения, выброшенные во время, условно первого взрыва, догорают на раскаленных стенках самой свечи, а при последующем взрыве их сносит с электродов вихрем воспламенившихся газов и далее все повторяется вновь.

Проблема в том, что свеча зажигания не только не должна быть холодной, но и не должна быть очень горячей. Диапазон температур составляет всего пятьсот градусов в периоде от четырех сот до девятисот градусов Цельсия. Если же свеча перегреется, то возникнет эффект калильного зажигания, когда смесь будет загораться не в момент поджога, а произвольно, воспламеняясь от раскаленных поверхностей свечи.

Такое развитие событий вполне может вызвать разрушение самого двигателя.

Схема теплоотвода в свечах зажигания давно известна, но именно она, косвенно, влияет на конечную стоимость свечи.

После максимальной температурной точки, в камеру впрыскивается новая порция холодной смеси и эта смесь забирает около двадцати процентов от общего количества тепла. Более половины уходит через изолятор свечи и далее предается на головку блока цилиндров, откуда выводится системой охлаждения. Около десяти процентов уходит в воздух за счет внешней части керамического изолятора. Здесь не малую роль играет общая площадь необходимая для поглощения тепла. Именно по этой причине изолятор большинства свечей гофрированный, он защищает и от пробоя между проводом и массой.

Калильное число – грубо, число, показывающее температурный диапазон в котором та или иная свеча будет работать нормально, определяется именно отношением площадей призванных отводить тепло от электродов свечи зажигания. По сути, калильное число это способность свечи копить тепло в себе.

За калильное число в большей степени отвечает нижняя часть свечи, та, что вворачивается в двигатель. Керамический изолятор центрального электрода накапливает тепло и передает его металлическому сердечнику.

Для более эффективного теплоотвода сердечник делают из разных металлов. Чаще всего медную основу покрывают сплавом хрома и никеля. В особых случаях такой подход применяют и к боковым электродам, но это скорее исключение из правил. Применение нескольких металлов в центральном электроде наделяет свечу термоэластичностью, что позволяет компенсировать разницу температурных амплитуд, возникающую из-за разности частоты оборотов двигателя.

Так, например, при малых оборотах температура нижнего края электрода гораздо выше, чем при высоких оборотах. Кажущаяся несуразица объясняется тем, что как только свеча начинает перегреваться на высоких оборотах, медный сердечник начинает отводить тепло, более интенсивно, компенсируя, таким образом, увеличение общей температуры свечи.

Производители свечей зажигания непрерывно ведут борьбу в двух направлениях улучшения конструкции свечей. В первом случае, увеличивается ток, проходящий через искровой зазор, это дает более полное сгорание смеси, а значит, улучшает чистоту выхлопа и вместе с тем повышает мощность. Но при этом достаточно быстро разрушаются электроды свечи зажигания. Во втором случае идет борьба за ресурс свечей, и чем дольше они не требуют замены, тем лучше.

Компенсировать это противоречие позволяет применение специальных материалов при изготовлении свечи. Выше мы читали о том, что калильное число косвенно влияет на стоимость свечи. Дело в том, что чем тоньше электрод, тем более дорогой материал в нем применяется, чтобы компенсировать слишком раннее разрушение электрода. В настоящее время применяют платину, иридий, золото, серебро… В обычных свечах чаще всего встречается платина и иридий.

Если создать достаточное электрическое поле в газообразной среде, то у молекул газа начнется отделение электронов. Отделившиеся электроны неизбежно будут притянуты к положительному электроду. В процессе этого движения происходит ионизация молекул самого газа, и образования новых электронов… процесс не зря называют лавинообразным.

Напряженность электрического поля пропорциональна кривизне поверхности проводника.

Так, например, молния попадает в дерево, только по тому, что относительно поверхности земли оно "острое". Одинокий путник в степи тоже будет "острым" относительно земли, и одинокий пловец будет "острым" относительно воды.

Напряжение пробоя зависит от давления в той среде, в которой этот пробой должен произойти.

Среднее напряжение пробоя у свечи зажигания с зазором один миллиметр составляет около семисот вольт, при атмосферном давлении и порядка пяти киловольт при работе двигателя.

Средняя катушка зажигания способна создать импульс равный двенадцати киловольтам, т.е. напряжения с запасом должно хватить на стабильную искру в промежутке до двух миллиметров .

Этот запас напряжения имеет одну интересную особенность. Искра в свече зажигания возникает, где попало, что само по себе дестабилизирует угол опережения зажигания.

Производители свечей зажигания решают эту проблему несколькими методами.

Самый дешевый метод, из применяемых, сделать просечку в центральном электроде в виде латинской буквы V . Более дорогостоящий метод заострить электрод, но тогда придется кончик электрода делать из платины или иридия, что существенно поднимет стоимость свечи зажигания. Однако в комплексе этот метод тоже достаточно часто применяют, особенно в свечах, которые стоят в много клапанных моторах и имеют небольшое сечение центрального электрода, чтобы сохранить площадь необходимую для охлаждения свечи.

В заключение дам пару советов.

Выбирая свечи для своего автомобиля, приобретайте только те свечи зажигания, которые строго соответствуют вашему двигателю. Какие правильные, написано и в документации на автомобиль и в каталоге производителя свечей зажигания. Если так сложилось, что ваши свечи содержат платину или иридий, не экономьте, покупая свечи, центральный электрод которых сделан из никеля или меди.

Поверьте! Вы не будете следить за износом электрода и в конечном итоге сожжете катушки зажигания из-за возросшего напряжения пробоя, т.к. электрод быстро износится и искровой зазор превысит допустимое значение.

Не устанавливайте на свой автомобиль свечи, резьбовая часть которых длиннее чем у ваших старых свечей. В некоторых двигателях торчащий конец резьбы может достать до поршня. В большинстве случаев на лишней резьбе образуется нагар, и вы в последствие не сможете вывернуть свечу зажигания.

Не следует ставить свечи, резьба которых короче резьбы на ваших старых свечах. Нагар осядет на резьбе головки блока цилиндров, и когда вы заходите поменять свечи на рекомендованные вы не сможете их завернуть до конца.

Если вы не можете, по какой либо причине, сопоставить калильное число вашей старой свечи и свечи, которую вы хотите купить. Сделайте следующее.

Возьмите канцелярскую скрепку или тонкую проволоку и аккуратно введите ее между изолятором центрального электрода и юбкой вашей старой свечи. Достигнув дна, загните о край юбки оставшуюся часть.

Извлеките проволоку и замерьте загнутый кончик.

Повторите действие с той свечкой, которую хотите купить. Если полученные отрезки совпадают, то калильное число одинаково у обеих свечей.

Не допускайте расхождения длин более чем на два миллиметра.

Материалы: http://www.avtobukvar.ru/viewpages/ekspluatatsiya_i_remont/o_svechakh_zazhiganiya.html

В этой статье мы рассмотрим внутреннее устройстве свечи зажигания, определим, что означает Калильное Число и на что оно влияет, а также научимся диагностировать работу цилиндра по его свече.

Начнем, пожалуй, с устройства свечи зажигания. Всем нам известно какую роль свеча зажигания играет в двигателе, но далеко не все понимают на сколько сложными бывают на первый взгляд простые вещи! Рассмотрим строение свечи зажигания в разрезе:

Теперь давайте представим в каких условия приходится работать свече зажигания.

Резьбовой частью свеча завинчивается прямо в камеру сгорания, где на нормально работающем цилиндре, в момент вспышки, давление достигает 50 атмосфер, температура газов в пламени примерно 2500 градусов с волной распространения порядка 20-40 метров в секунду. И все это происходит в каждом цилиндре примерно 4 раза в секунду только на холостых оборотах! Напряжение пробоя, при котором возникает дуга на электродах, не редко достигает 20 000 вольт, а это достаточно высокое напряжение, и его не так уж и просто довести до центрального электрода т.к. искра так и норовит «прошить» своей дугой какой-нибудь высоковольтный провод, колпачок, или свечной изолятор…

Остальной корпус свечи – наоборот находится снаружи двигателя, и не только не испытывает таких тепловых нагрузок, но зачастую и подвергается крепким морозам пока авто стоит на улице зимой. Все это приводит к серьезным тепловым нагрузкам (сжатие / расширение), но при этом свеча должна оставаться герметичной!

На сегодняшний день свечи претерпели много модернизаций, но все равно являются одним из самых уязвимых участков системы зажигания двигателя, и поэтому инженеры ведут разработки по направлению лазерного бесконтактного лучевого зажигания.

Калильное Число свечи.

Прежде чем мы рассмотрим такую важную характеристику свечи зажигания, мне бы хотелось рассказать, что такое вообще «Калильное Зажигание».

У разных видов двигателей, в силу их конструктивного разнообразия, (таких как степень сжатия, форма и объем камеры сгорания, обороты двигателя и состав ТВС и т.д.), температура стенок камеры сгорания, и свечи зажигания тоже, колеблется в достаточно широких пределах. У одних двигателей эта температура меньше, у других больше… И если температура свечи по какой-то причине нагреется больше положенного, то возникает «калильное зажигание». Дело в том, что сжатая топливовоздушная смесь, и так порядочно нагревается от самого сжатия, и ей нужно не так уж много тепла чтобы самовоспламениться! Не будем вдаваться в подробности почему такое явление имеет место, а лишь усвоим для себя, что «калильное зажигание» это воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре не от искрового пробоя, а от «раскаленной» свечи зажигания.

Свечи зажигания, как и разные двигатели, тоже имеют характеристику, определяющую их рабочую температуру – «калильное число». Калильное число свечи определяет ее температурный режим, при котором данная свеча может исправно работать и, что не мало важно, самоочищаться! Говоря простыми словами, если свеча в процессе работы не будет прогреваться до нужной температуры – то на ней очень быстро и неизбежно будет появляться нагар, в результате которого будут нарушаться условия для искрового пробоя, что может привести к выходу из строя высоковольтной катушки зажигания! Слишком сильно нагретая свеча – дает «калильное зажигание», что очень пагубно сказывается на поршневой группе и клапанах. А вот правильная температура свечи способствует ее нормальной работе и самоочищению, разумеется при правильной работе системы зажигания и допустимой ТВС.

Так вот, «калильное число» свечи зажигания – это и есть параметр, определяющий температурный диапазон, для которого данная свеча предназначена!

Как определяют калильное число свечи.

Для определения калильного числа свечи – прибегают к следующему эксперименту:

В специальную тарировочную моторную установку с наддувом, завинчивают свечу, и постепенно поднимают рабочее давление в камере сгорания, пока в камере сгорания не начнет проявляться калильное зажигание. Само калильное число – это и есть величина, пропорциональная среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке начинает появляться калильное зажигание.

Более низкое калильное число (11-14) – это горячие свечи. Другими словами, свечи с низким калильным числом плохо отводят тепло от своих электродов, и очень сильно разогреваются. Такие свечи характерны для атмосферных двигателей с низкой степенью сжатия.

Калильное число от 17-19 – характеризует свечи средней температуры. Они являются самыми распространенными и применяются на подавляющем большинстве современных автомобильных атмосферных двигателях внутреннего сгорания.

Свечи с калильным числом более 20 – считаются горячими, и применяются в основном на форсированных двигателях, и на двигателях с наддувом. Эти свечи считаются холодными т.к. рассеивают (передают на корпус двигателя) большее количество тепла, в связи с чем не сильно разогреваются в моторах с повышенной температурой в камере сгорания.

Разная теплопроводность свечей зажигания характеризуется различной длиной «теплового конуса» на центральном электроде, который собственно и ограничивает теплоотдачу электрода на корпус камеры сгорания:

О чем же нам может рассказать нагар на свечах?

В первую очередь хочу отметить, что анализировать нагар можно лишь на той свече, которая достаточно долго проработала в конкретном цилиндре – как минимум 250-300 км. пробега! Так же будет не верным анализ, если вы выкрутите свечу из не успевшего прогреться, не стабильно работающего (с пропусками зажигания) двигателя морозным утром.

Свечи закручиваются и вывинчиваются – только на горячую! Анализ нагара на свече можно производить только после того как она проработала несколько минут на прогретом двигателе, уже имея пробег свечи в 300 км.

Теперь о нагаре.

При нормальных условиях эксплуатации на свече практически нет никаких отложений и нагара – все это благополучно сгорает! Есть небольшой налет желтовато — коричневатого цвета (зависит от присадок в топливе) на изоляторе центрального электрода. Отложения на самих электродах практически отсутствуют, нет следов коррозии – рис 1

На рис.2 изображена свеча с явными признаками не полностью сгораемого топлива. Бархатисто-черный, угольный нагар – это ничто иное как углеводороды (само топливо) осевшее на горячих электродах свечи! Такой эффект возникает при чрезмерно богатых смесях, пропусках воспламенения.

Наличие белого, или сероватого налета на свечи рис.3 – говорит наоборот о слишком бедной смеси! Длительная эксплуатация двигателя на такой смеси может привести к серьезным разрушениям поршневой группы и к прогару клапанов!

На рис.4 изображена свеча, работающая на топливе с большим содержанием присадок, в частности металлов. Это характеризуется явным налетом «кирпичного» цвета. Длительная эксплуатация на таком топливе приведет к тому, что металлосодержащий налет образует токопроводящий слой, в связи с чем свеча «пробьется» высоким напряжением не на электродах, как положено, а где-то в другом месте.

Рисунок № 5. Свеча имеет ярко выраженные следы масла особенно в резьбовой части. Двигатель с такими свечами после длительной стоянки, имеет обыкновение после запуска "троить" некоторое время, а по мере прогрева работа стабилизируется. Причина этого неудовлетворительное состояние маслоотражательных колпачков. Налицо повышенный расход масла. В первые минуты работы двигателя, в момент прогрева, характерный бело-синий выхлоп.

Свеча на рис. № 6 вывернута из неработающего цилиндра. Центральный электрод, его юбка покрыты плотным слоем масла смешанного с каплями не сгоревшего топлива и мелкими частицами от разрушений, произошедшими в этом цилиндре. Причина этого — разрушение одного из клапанов или поломка перегородок между поршневыми кольцами с попаданием металлических частиц между клапаном и его седлом. В данном случае двигатель "троит" уже не переставая, заметна значительная потеря мощности, расход топлива возрастает в полтора, два раза. Выход один — ремонт.

Рисунок № 7 это полное разрушение центрального электрода с его керамической юбкой. Причиной данного разрушения мог стать один из перечисленных ниже факторов: длительная работа двигателя с детонацией, применение топлива с низким октановым числом, очень раннее зажигание, и просто бракованная свеча. Симптомы работы двигателя такие же, как в предыдущем случае. Единственное на что можно надеяться так это на то, что частицы центрального электрода сумели проскочить в выхлопную систему, не застряв под выпускным клапаном, иначе тоже не избежать ремонта головки блока цилиндров. Но это зависит от человека, грешен он или нет (шутка). Если говорить об этой конкретной свече, то ее хозяина Бог миловал.

Рисунок № 8 последнее в этом обзоре. Электрод свечи оброс зольными отложениями, цвет не играет решающей роли, он лишь свидетельствует о работе топливной системы. Причина этого нароста сгорание масла вследствие выработки или залегания маслосъемных поршневых колец. У двигателя повышенный расход масла, при перегазовках из выхлопной трубы сильное, синие дымление, запах выхлопа похож на мотоциклетный. Если вы хотите, чтобы с работой вашего двигателя было меньше проблем, не вспоминайте о свечах только тогда, когда мотор отказывается работать. Производитель гарантирует безотказную работу свечи на исправном двигателе 30 тыс. километров пробега. Но и вы в свою очередь не забывайте с каждой заменой масла или в среднем каждые 10 тыс. километров пробега проверять состояние свечей. Прежде всего, это регулировка зазора до требуемой величины, удаление нагара. Нагар удалять лучше металлической щеткой, от пескоструйной обработки разрушается керамика центрального электрода, и вы рискуете получить копию с рис. № 7. Так же я бы рекомендовал менять свечи местами, это связано с разными температурными режимами работы цилиндров

Comments 18

Спасибо за репост…

Сёдня себе свечи менял, попадают под третий рисунок(((

У меня под второй

Сёдня себе свечи менял, попадают под третий рисунок(((

Третий вариант не самый лучший

Это даааа, на след неделе поменяю сеточку бензонасоса и топливный фильтр! Если смогу промою форсунки! Это первые причины бедной смеси))) Тока что вычитал!

А в самом бензанасосе есть фильтр топливный? Типа прозрачный такой с отстойником?

Ну как бы сам бензонасос и есть большой стакан, внутри сеточка, а то что в неё не проходит остаётся в этом стакане! Легко прочищается при разборе!

Завтра тоже туда залезу, сеточку поменяю, гляну че нить там еще, интересно.

Сеточек два вида кстати, я купил одну, а оказалась другая стоит когда разобрал! Первый раз разбирать замучался, всё какое-то хрупкое чтоле там))

А в самом бензанасосе есть фильтр топливный? Типа прозрачный такой с отстойником?

нет…нету…там просто сеточка…

А куда ставятся такие маленькие топливные фильтры прозрачные внутри с желтым бумажным фильтром?

• Editing history

на инжекторах…такие фильтра никуда не ставятся…их в основном только в карбюраторных используют…т.к. там нет такого давления как на инжекторных машинах…а у инжектора…есть только фильтр-сеточка в баке…стоящая в стакане бензонасоса и фильтр тонкой очистки…про который ты говоришь…он под машиной возле бака…только он не прозрачный, а в виде…бочёнка…который стоит как правило…возле бака…или у порога или около задней балки…

Ну у бака поменян фильтр а сеточку завтра проверю

Я у себя когда полез менять…был в шоке от состояния сеточки … www.drive2.ru/l/1733813/

Веселый бензин у нас

Не то слово))) просто чистейший)))) как-то менял на бывшей 9-ке…дык сеточка была просто рыжая по цвету…но не такая, как на это машине…её по ходу до меня бывшая хозяйка не меняла НИКОГДА))))) женщина, есть женщина))))

Материалы: http://www.drive2.com/b/1682038/

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О СВЕЧАХ ЗАЖИГАНИЯ

• назначение и устройство свечей зажигания;
• требования к свечам зажигания;
• основные характеристики свечей;
• уход за свечами зажигания.

Основными элементами любой свечи зажигания являются:

• металлический корпус,
• керамический изолятор,
• электроды и контактный стержень.

Детали свечи, находящиеся в камере сгорания, подвергаются высоким термическим, механическим, электрическим нагрузкам, а также химическому воздействию продуктов неполного сгорания топлива. Температура в ней изменяется от 70 до 2500°С, давление газов достигает 50-60 бар, а напряжение на электродах доходит до 20 кВ и выше. Такие жесткие условия работы определяют особенности конструкции свечей и применяемых материалов, так как от бесперебойности искрообразования зависят мощность, топливная экономичность, пусковые свойства двигателей, а также токсичность отработавших газов.

УХОД ЗА СВЕЧАМИ ЗАЖИГАНИЯ. ПРОВЕРКА И ЗАМЕНА СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ

• 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 на резьбу или в 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.

Внешний вид свечи зажигания (ее электродов) дает представление о режиме работы двигателя и свечи. По внешнему виду электрода и конуса изолятора свечи можно судить о правильности смесеобразования или о проблемах в системе зажигания. Оценка внешнего вида свечи является существенной составной частью диагностики двигателя. При этом, следует выполнить некоторые действия перед тем, как проверять свечи. Продолжительный холостой ход, особенно при холодном запуске двигателя, может привести к тому, что на поверхности осядет сажа, и, таким образом будет скрыта реальная картина. Перед проверкой необходимо, чтобы автомобиль проехал примерно 10 километров. При этом двигатель должен работать с различными оборотами и при средних нагрузках. После остановки двигателя следует избегать продолжительного холостого хода. После демонтажа свечей зажигания можно сделать определенные выводы.

По образующемуся нагару происходит утечка энергии на корпус, значительно ослабляющая мощность электрической дуги между центральным и боковым электродами свечи (т.е. искру). Может случиться, что нагар полностью заполнит пространство между электродами, образуя электропроводный мостик, что полностью выведет свечу из строя. В большинстве случаев количество отложений, достаточное для потери свечей работоспособности, возникает при неисправности системы питания и неверно выставленном угле опережения зажигания. Если вы обнаружили, что свечи серьезно «закоптились», не пытайтесь отмачивать их в бензине или ацетоне с тем, чтобы затем очистить щеткой. Дело в том, что на поверхности электродов большинства современных свечей производится напыление благородных металлов. Таким образом, проводя вышеуказанные процедуры, вы буквально обдерете свечу, как липку, что только ухудшит ее характеристики. Кроме того, вы рискуете изменить величину искрового промежутка, чем окончательно нарушите ее работу.

Материалы: http://www.avtobllog.ru/2016/11/chto-nugno-znat-osvechah-zagiganija.html