Калильное число
Любая свеча, независимо от конструкции и размеров, характеризуется таким показателем, как калильное число. Под этим параметром понимают давление в цилиндре, при котором инициируется калильное зажигание, то есть воспламенение ТВС без участия искры, исключительно в результате её контакта с очень горячим электродом. Чем выше калильное число, тем в более жёстком тепловом режиме приходится работать поршневой группе, что неизбежно сказывается на её ресурсе.
Образно говоря, калильное число – это количественный показатель, характеризующий допустимый тепловой режим функционирования свечи. Увеличение этого показателя – это плохо, но и занижение – тоже нехорошо, поскольку при этом время прогрева свечи и двигателя пропорционально увеличивается.
Если говорить об усреднённом температурном диапазоне функционирования СЗ, то он лежит в пределах 400-850°С. Если температура меньше, самоочистка свечи от нагара становится невозможной. Если рабочая температура превысит 850-900°С, возникает калильное зажигание.
При подборе свечей зажигания необходимо учитывать, что, в зависимости от калильного числа, они бывают:
- холодными (калильное число – от 20 и выше);
- средними (КЧ=17-19);
- горячими (11-14).
СЗ с большим калильным числом нагреваются достаточно медленно, но их преимущество – быстрое рассеивание тепловой энергии. «Горячие» свечи характеризуются противоположной тенденцией, «средние» – сбалансированными характеристиками. Наиболее распространёнными являются свечи с калильным числом, равным 17. Изделия с КЧ 20 и 14 – на втором месте по популярности. Гораздо реже встречаются СЗ с калильным числом 8, 11, 23 или 24.
Подобная классификация не бессмысленна, каждый из видов имеет свою сферу применения. Так, «горячие» изделия обычно применяются в обычных атмосферных моторах, не подверженных предельным температурным нагрузкам. Они относятся к категории самоочищающихся и являются оптимальным выбором для автомобилистов, предпочитающих спокойный режим езды.
Холодные и горячие свечи зажигания
«Холодные» свечи – прерогатива машин с форсированными силовыми агрегатами, которые эксплуатируются в режиме с высокими нагрузками, двигатель которых характеризуется частыми и значительными перепадами температуры. Такие свечи устанавливаются в спортивные авто и машины класса «премиум».
Иногда можно встретить утверждение, что на обычном автомобиле желательно использовать оба комплекта: «холодные» – летом, «горячие», соответственно, – зимой. Это, скорее, обычная маркетинговая уловка: на самом деле рациональность такого шага весьма сомнительна.
Что касается маркировки свечей по калильному числу, то здесь существует несколько стандартов. У некоторых производителей она стандартная, от 1 до 12. У других встречается инверторный вариант, при котором калильное число указывается в обратной числовой последовательности, от 22 единиц до нуля. Наконец, некоторые производители вместо калильного числа указывают временной интервал в секундах, по истечении которого формируется калильное зажигание.
Калильное число может быть «спрятано» в артикуле между другими буквенными обозначениями. Так, в СЗ BKR8E-11 число 11 – это вовсе не калильное число, а межэлектродный зазор, равный 1.1 мм. А КЧ в данном случае равняется 8.
Как правильно выбрать свечу зажигания по этому показателю? Ориентируйтесь на штатные свечи, а также на свою манеру езды и характеристики двигателя. Помните, что завышенное калильное число станет причиной практически постоянной работы двигателя в режиме, близком к перегреву, что рано или поздно выльется в его поломку и необходимость проведения дорогостоящего капитального ремонта.
Назначение и устройство свечей зажигания
Устройство свечи зажигания
Задачей свечи зажигания в бензиновом двигателе автомобиля является воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания. 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.
Основными элементами любой свечи зажигания являются металлический корпус, керамический изолятор, электроды и контактный стержень. Корпус имеет резьбу, которая ввинчивается в головку блока цилиндров, шестигранник “под ключ” и специальное покрытие для защиты от коррозии. Опорная поверхность может быть плоской или конической. В первом случае для надежной герметизации свечного отверстия используется уплотнительное кольцо. Материалом изолятора служит высокопрочная керамика. Для предотвращения утечки электричества на его поверхности (в верхней части изолятора) делают кольцевые канавки (барьеры тока) и наносят специальную глазурь, а часть изолятора со стороны камеры сгорания выполняют в форме конуса (называемого тепловым). Внутри керамической части свечи закреплены центральный электрод и контактный стержень, между которыми может быть расположен резистор, подавляющий радиопомехи. Герметизация соединения этих деталей осуществляется токопроводящей стекломассой (стеклогерметиком). Боковой электрод “массы” приварен к корпусу.
Электроды изготавливают из жаростойкого металла или сплава. Для улучшения отвода тепла от теплового конуса центральный электрод может изготавливаться из двух металлов (биметаллический электрод) – центральную часть из меди заключают в жаростойкую оболочку. Биметаллический электрод обладает повышенным ресурсом благодаря тому, что хорошая теплопроводность меди препятствует чрезмерному его нагреву. Это позволяет, помимо улучшения термоэластичности, повысить надежность и долговечность свечи. С целью увеличения срока эксплуатации выпускаются свечи зажигания с несколькими боковыми электродами и тонкоэлектродные с центральным электродом, покрытым слоем платины или иридия. Срок службы свечей зажигания (в зависимости от конструкции) составляет от 30 до 100 тыс. км.
Размеры и виды свечей зажигания
Свечи зажигания также еще классифицируются по диаметру резьбы, по длине резьбовой части корпуса, по типу уплотнительного кольца, по размеру свечного ключа-шестигранника, по количеству боковых электродов и по некоторым другим параметрам.
По типу резьбы:
— M10×1 (это мотоциклы, газонокосилки и другие механизмы с одноцилиндровыми двухтактными моторами);
— M12×1,25 (мотоциклы), и M14×1,25 (автомобили старых образцов, свечи типа «А»);
— M18×1,5 — свечи типа «М», так называемые тракторные, под старый американский стандарт, но которые, тем не менее, подходят к автомобилям «советской эпохи»: М-20 Победа, ГАЗ-51 грузовик, ГАЗ-69 Бобик; а также подходят для газопоршневых моторов.
По длине резьбы:
— короткая 12 мм (мотоциклы, а также фактически все советские авто «дожигулёвской эпохи»: ЗИЛ, ГАЗ, УАЗ, ЗАЗ (Запорожец и его модификации);
— длинная 19 мм (ВАЗ, ЗАЗ (современный), текущие модели ГАЗ и практически все современные иномарки массового сектора мировой автомобильной промышленности);
— удлиненная — 25 мм (современные и форсированные ДВС для люкс-сегмента мирового автопрома, также спортивные их модификации);
По размеру головки под свечной ключ (шестигранник):
— 24 мм, под свечи марок «М8» и с резьбой M18×1,5;
— 22 мм, под свечи марок «А10» «А11» для двигателей советского ГОСТа 2043-54;
— 20,8 мм, под свечи европейских стандартов времен ДВС с двумя клапанами на цилиндр (производились до конца 70-х годов);
— 19 мм, под свечи для двигателей некоторых моделей мотоциклов, кроме японских;
— 16 мм и/или 14 мм, для свечей современных ДВС с тремя и/или четырьмя клапанами на цилиндр.
По способу уплотнения под резьбовой частью:
— с плоским сжимаемым кольцом;
— с конусным уплотнением, без кольца.
По количеству и виду боковых электродов:
— одноэлектродные, с одним боковым и одним центральным электродом, традиционные для большинства моторов из массового сектора мирового автопрома;
— многоэлектродные, с одним центральным и несколькими боковыми электродами, предназначены для форсированных, спортивных моторов;
Специальные свечи: факельные, с конусными резонаторами, плазменно-форкамерные с боковым электродом в виде сопла Лаваля и некоторые другие в современной автомобильной промышленности применяются редко, зачастую в двигателях особых конструкций и в широкой рознице не появляются.
Виды свечей зажигания — какие свечи зажигания лучше?
На вопрос, какие свечи зажигания лучше, ответа не существует. Сегодня производители в Инструкциях к своим автомобилям не только рекомендуют типоразмеры свечей зажигания к той или иной модели, но иногда даже предписывают (едва ли не в директивном порядке) производителя и поставщика свечи. На самомо деле это маркетинг и корпоративные требования холдингов, объединений и автомобильных групп производителей.
Однако существует еще один параметр свечей зажигания, и он в последние годы становится все более популярным – это ресурс свечи.
Рекомендации экспертов: как выбрать свечи зажигания, советы по уходу
Подавляющее большинство современных свечей зажигания изготавливаются из легированных сталей (из железно-никелевого сплава и порой с добавлением меди и хрома) и имеют моторесурс, который исчисляется в пределах 10-15 тысяч километров пробега. За этот период центральный электрод свечи выгорает, зазор между электродами увеличивается, и начинаются пробои в искрообразовании. Нагар счищают специальной железной щеткой, боковой электрод подгибают, чтобы уменьшить зазор, и свеча (якобы) снова работоспособна.
Для уменьшения скорости выгорания (и, понятное дело, для увеличения срока службы свечи) на рабочую поверхность электродов напыляют палладий, золото, платину, иттрий, а в некоторых конструкциях используют платиновые напайки или вовсе электрод из иридия. Во многом это, конечно же, опять маркетинг и бизнес (такие свечи дороже стандартных в 3-4-5-6 раз), но некоторые свечи действительно ходят дольше — по 50-60 тысяч км.
Как не ошибиться и купить комплект «тех самых» свечей? Ответ прост: следует обратиться к специалистам и для начала произвести диагностику и системы питания, и системы зажигания, да и вообще всего двигателя. Ведь еще неизвестно, сколько и как будут работать «платиновые» или «иридиевые» свечи в вашем моторе, и будут ли вообще работать?
Чтобы ответить на эти вопросы и существует наш ресурс, Аutоbооkіng.com, он поможет вам и профильную СТО найти, да и при этом еще и – в вашем городе.
Воспользуйтесь формой ниже, чтобы найти СТО для замены свечей зажигания.
РАСШИФРОВКА МАРКИРОВКИ СВЕЧЕЙ NGK
Продукция этой компании кодируются формулой типа 123456-7.
- диаметр установочной резьбы и размер шестигранника (А – 18/25,4 мм, В – 14/20,8 мм, С – 10/16 мм, D – 12/18 мм, Е – 8/13 мм, АВ – 18/20,8 мм, ВС – 14/16 мм, BK – 14/16 мм, DC – 12/16 мм). То есть для привычных нам свечей автомобилей ВАЗ первым символом в маркировке должен быть B, например.
- тип исполнения (P – выступающий изолятор, М – компактная свеча, U – с поверхностным разрядом).
- тип помехоподавления (R – резистор, Z – индуктивность). На свечах, не имеющих дополнительного помехоподавления, третье знакоместо пропускается (например, в BP6ES).
- калильное число. У NGK оно обозначается числами от 2 до 10, направление нумерации привычно нам по отечественному стандарту (то есть «двойка» — самая горячая, а «десятка» — самая холодная). Применяемость NGK по калильному числу и их соответствие маркировкам других производителей можно описать так:
- длина крепежной резьбы (E – 19 мм, EH – 19 мм с хвостовиком частично без резьбы, H – 12,7 мм, L – 11,2 мм). Если NGK имеет не уплотнительное кольцо, а коническую посадку, то используется буква F, а длина резьбы составляет в зависимости от первого знакоэлемента 10,9 мм (свечи А), 11,2 мм (свечи В), 17,5 мм (свечи B*EF). Например, у NGK AR8F маркировка указывает на резьбу длиной 10,9 мм при коническом уплотнении. У компактных свечей зажигания это знакоместо пропускается, так как длина резьбы у них всегда 9,5 мм.
- величина искрового зазора. Это знакоместо всегда отделяется дефисом, а если оно отсутствует в маркировке, то установлен стандартный зазор: для автомобилей 0,8-0,9 мм, для мотоциклов 0,7-0,8 мм. Зазор указывается в десятых долях миллиметра целым числом, то есть 8 означает зазор 0,8 мм, а 15 – 1,5 мм.
- конструктивные особенности свечи. Здесь вариантов много:
B | Неподвижная контактная гайка |
CM | Наклонный боковой электрод, компактное исполнение (изолятор длиной 18.5 мм) |
CS | Аналогично |
G, GV | Гоночные свечи |
I | Иридиевый электрод |
IX | Усовершенствованный иридиевый электрод |
J | 2 боковых электрода специальной формы |
K | 2 боковых электрода |
-L | Промежуточное калильное число |
-LM | Компактный тип (изолятор длиной 14,5 мм) |
N | Специальный боковой электрод |
P | Платиновый электрод |
Q | 4 боковых электрода |
S | Стандартный тип |
T | 3 боковых электрода |
U | Полуповерхностный разряд |
VX | Платиновая свеча зажигания |
Y | Центральный электрод с канавкой (серия V-Line) |
Z | Специальная конструкция |
Расшифруем для примера маркировку NGK BPR5ES-11. Она имеет присоединительную резьбу 14 мм под «21-й» свечной ключ, выступающий изолятор, обычный помехоподавительный резистор, калильное число 6, резьбовой хвостовик длиной 19 мм, стандартную конструкцию, искровой зазор 1,1 мм. Проведем обратный подбор – допустим, с автомобиля снята одноэлектродная свеча с резьбой 10 мм под «16-й» свечник, длина резьбы 19 мм, калильное число по таблице соответствует числу 10 у NGK, зазор между электродами – 1 мм. Исходя из известных параметров нам ищем в каталоге NGK с маркировкой CPR10ES-10 (свеча классического типа, которая соответствует параметрам имеющейся) либо максимально близкую по маркировке.
Калильное число
Пример HTML-страницы
Калильное число — это величина среднего индикаторного давления, при котором в цилиндре двигателя при испытании свечи возникает калильное зажигание.
Прямое определение тепловой характеристики связано с необходимостью измерения температуры теплового конуса изолятора и электродов на работающем двигателе. Это сложная техническая проблема, так как требует установки в свечу миниатюрных термопар и защиту их от высокого напряжения. Такая работа требует огромных затрат и проводится только в исследовательских целях при доводке вновь разрабатываемых двигателей.
В связи с этим определение тепловой характеристики заменяют подбором свечей по верхнему температурному пределу. Для этого производятся тепловые ряды конструктивно одинаковых свечей с различными тепловыми характеристиками.
Каждую свечу теплового ряда испытывают на моторной испытательной установке, позволяющей за счет наддува моделировать тепловую напряженность двигателя с любой удельной мощностью, вплоть до самого форсированного спортивного. В процессе испытания величину наддува последовательно увеличивают, соответственно возрастает тепловая напряженность и основной характеризующий ее показатель — величина среднего индикаторного давления.
Основным конструктивным параметром, с помощью которого изменяют величину калильного числа, является длина теплового конуса изолятора. Чем длиннее тепловой конус изолятора, тем рабочая температура свечи больше, и наоборот, чем короче тепловой конус изолятора, тем температура меньше.
До 1974 г. свечи, производимые в СССР, имели в своей маркировке обозначение длины теплового конуса изолятора, выраженной в миллиметрах. Ветераны-автомобилисты помнят свечи с уралитовыми изоляторами для автомобиля «Запорожец» первых выпусков, которые имели маркировку А6УС или А7,5УС, свечи для автомобиля «Волга» ГАЗ-21 с маркировкой А14У, свечи А11У для автомобиля «Москвич-401» и многие другие. Интересно отметить, что на первые модели автомобилей ВАЗ ставились свечи с изолятором из керамики «боркорунд», также с маркировкой длины теплового конуса изолятора, сначала А6БС, затем А7,5БС. С появлением двигателей автомобилей ВАЗ-2101, ГАЗ-24, АЗЛК-412, ЗАЗ-966, ЗИЛ-130, ГАЗ-53 и других требования к свечам возросли. Выяснилось, что необходимо учитывать то, что рабочая температура свечи зависит не только от длины теплового конуса изолятора, но и от многих других конструктивных и технологических факторов. Ведь калильное число является интегральным показателем, характеризующим зависимость рабочей температуры свечи не только от длины теплового конуса, но и от других конструктивных факторов.
Каждой длине теплового конуса изолятора соответствует своя величина калильного числа. В соответствии с российским стандартом калильные числа следует выбирать из ряда 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26 условных единиц. Допускаются промежуточные значения, выраженные целыми числами.
С помощью калильных чисел различают более «горячие» и более «холодные» свечи. Эти понятия определены тем, что при установке на один и тот же двигатель «горячие» свечи в равных условиях имеют рабочую температуру выше, чем «холодные». Устанавливая последовательно на двигатель свечи с различными калильными числами, можно осуществить подбор по тепловой характеристике. Первым критерием подбора является отсутствие калильного зажигания при полной нагрузке двигателя. Вторым критерием является то, что ближайшая более «горячая» свеча вызывает калильное зажигание. Правильно подобранная свеча всегда должна иметь максимальную температуру, несколько ниже, чем температура калильного зажигания. При подборе к двигателю угол опережения зажигания устанавливают на 10-15° раньше относительно установочного. Этим способом искусственно повышают рабочую температуру свечи, что обеспечивает гарантированный запас до верхнего температурного предела.
Зарубежные фирмы применяют свои шкалы калильных чисел, прямые и обратные. В прямых шкалах с увеличением длины теплового конуса калильное число возрастает, а в обратных уменьшается. Отечественная шкала калильных чисел едина для всех производителей в России и является обратной. Чем больше калильное число, тем короче при прочих равных тепловой конус, тем свеча «холоднее». В отличие от нашей страны, за рубежом каждая фирма применяет свою шкалу калильных чисел и свою систему маркировки свечей. Для определения соответствия по калильному числу свечей различных производителей приходится пользоваться таблицами взаимозаменяемости.
Зачем необходим зазор между электродами
Залогом стабильной работы двигателя является исправное состояние свечей зажигания, то есть отсутствие нагара на электродах и правильный зазор между ними. Вот мы вплотную подошли к этому термину.
Центральный – это плюсовой электрод, на него подается ток высокого напряжения от катушки зажигания. Боковой электрод, соответственно минусовой. Искра или дуговой разряд проходит между двумя электродами, а возникает она в момент подачи электрического импульса от катушки зажигания. Её характеристики в первую очередь и будут зависеть от зазора на свече. Именно искра осуществляет воспламенение рабочей смеси в цилиндре. Не будет искры – не будет и сгорания топлива, а соответственно никакой полезной работы двигателя, тоже. Какой зазор необходим для двигателя Вашего автомобиля можно посмотреть в руководстве по эксплуатации. Или пойти обратным путем, в автомагазине, если Вы возьмёте коробку со свечами зажигания, там обязательно будет указан список марок и моделей автомобилей с указанием двигателей, на которые можно её установить.
Сам неоднократно видел, что автолюбители просто приходят в магазин и просят продавца подобрать свечи на определённый авто, то есть не заморачиваются, а отдают подбор на откуп продавцу. А если он ошибется… В автосервисе, тоже не будут париться поставят Вам то, что вы привезли. В итоге получаем, что новые свечи поставлены на машину, а двигатель работает еще хуже, чем со старым комплектом. Поэтому рекомендую самому подобрать свечи, хотя бы по такому параметру как зазор, тем более, где его найти я писал абзацем выше.
Существуют интервалы значений зазоров для двигателей с различными типами системы питания и зажигания, например:
- карбюраторные двигатели (ВАЗ, ГАЗ и др.) с прерывателем – распределителем в системе зажигания (если по колхозному то трамблер): 0,5–0,6 мм.
- карбюраторные двигатели с электронным зажиганием: 0,7–0,8 мм.
- инжекторные двигатели: 1,0–1,3 мм.
Назначение и устройство свечей зажигания
Автомобильные свечи зажигания предназначены для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания, путем образования искры.
Конструкция автомобильных свечей зажигания довольно проста, она практически не менялась с 1902 года – времени изобретения знаменитым немецким инженером Бошем. Основными составляющими свечи являются:
- контактный вывод;
- центральный электрод;
- боковой электрод;
- изолятор;
- резьбовая металлическая оправа (корпус);
- уплотнения.
Работает свеча зажигания следующим образом: высокое напряжение с катушки зажигания автомобиля подается в строго определенные моменты времени через контактный вывод свечи на её центральный электрод. В промежутке между центральным и боковым электродами и возникает электрический разряд, сопровождающийся искрообразованием. Вот, собственно, в этот момент и происходит воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателя.
Этот процесс очень наглядно продемонстрирован в анимированных и видео-материалах статьи Устройство и принцип работы ДВС.
Казалось бы, все просто: два электрода и высокое напряжение, но сложности кроются в технологических нюансах. Специфика работы свечи зажигания не только в том, что она происходит с использованием высоковольтного оборудования, но еще и в том, что как в самой свече, так и в окружающей среде происходят сложные высокотемпературные переходные процессы (проще говоря, резкие перепады высоких температур). Все эти процессы и определяют выбор и использование материалов при её производстве.
Так, изолятор, служащий для предотвращения пробоя высокого напряжения, подводимого к контактному проводу на корпусные детали (массу) двигателя выполнен из высокопрочной технической керамики. Помимо этой функции изолятор выполняет функцию отвода тепла на головку блока цилиндра.
В высоковольтных электрических цепях всегда присутствуют токи утечки. Кольцевые рёбра на внешней поверхности изолятора служат для повышения сопротивления токам утечки: удлиняют их путь до корпусных деталей.
Высоковольтный разряд – источник радиопомех для включенной в салоне машины аудиоаппаратуры. Для подавления помех в некоторых типах свечей в средней части контактного провода устанавливают резистор – токопроводящую массу, выполненную из стекломатериала.
Контактный вывод изготавливается обычно из никелевого сплава, а у некоторых производителей содержит ещё и медный сердечник для отвода тепла.
Ту же задачу – отвод тепла во время работы – выполняет металлический корпус с нарезанной на нём резьбой, а внешнее уплотнительное кольцо помимо того, что предотвращает прорыв продуктов горения, ещё и компенсирует разницу в теплопроводности головки блока цилиндров и корпуса свечи.
Как устроена свеча зажигания?
Состоит из следующих элементов:
- наконечник (контактный вывод);
- ребра изолятора;
- изолятор;
- цоколь;
- уплотнители;
- электрод боковой ;
- электрод центральный ;
- корпус металлический;
- кольцо уплотнительное.
Наконечник. Его задача заключается в передаче напряжения к центральному электроду посредством специального токопроводящего стержня. На качественной свече наконечник не должен откручиваться. Если же он снимается, это говорит о некачественной продукции.
Изолятор произведен из специального керамического материала. Изолятор имеет волнистый вид, за счет параметров и количества волн можно удлинять путь прохождения напряжения.
Металлический корпус. Глядя на корпус свечи можно о многом сказать. Например, качественная она или нет, узнать производителя. Если на корпусе можно увидеть радужные переливы, то можно смело говорить что это подделка, ведь переливы означают что изделие не полностью прошло термическую обработку.
Металлическое кольцо. Кольцо служит для создания герметичного соединения свечи с блоком цилиндров.
Внутреннее уплотнение предназначено для фиксирования керамического изолятора и улучшения теплопровода.
Конус изолятора (основание волнистого изолятора) бывает в форме бочонка или конуса, все зависит от назначения свечи. Внутри его расположен центральный электрод исходя из внешнего вида которого, можно охарактеризовать работу конкретного цилиндра.
Рекомендуем: Какие технические характеристики и особенности имеет Castrol Magnatec 10W-40
Фаска технологическая облегчает посадку свечи в головку блока цилиндров.
Боковой электрод. Имеет изогнутую форму под 90º C, в составе платиновое напыление, которое способствует его улучшению свойств и долгой службы. В комплектации боковых электродов может быть несколько.
Воздушный зазор. Пространство между керамическим изолятором и металлическим корпусом предназначен для уменьшения и самоочищения нагара. Размер зазора указывается последними цифрами в названии модели.
Центральный электрод. Изготавливается из специальных, стойких к высоким температурам сплавов, может иметь различную высоту и диаметр.
Керамический корпус. Его наличие позволяет изолировать центральный электрод от массы, может выдержать напряжение величиной в 50 кВ.
На корпусе есть резьба, с помощью которой свеча присоединяется к головке блока цилиндров. Корпус имеет форму шестигранника «под ключ» и покрыт специальным антикоррозийным веществом. Опорная поверхность бывает как конусная, так и плоская. Свечное кольцо служит элементом герметизации свечного отверстия. Для изоляции применяется высокого качества керамика. Чтобы избежать потери электричества, на ее поверхности предусмотрены специальные канавки, на которые нанесена глазурь, а область изолятора со стороны камеры сгорания выполнена в виде конуса. В середине керамической части расположены центральный электрод и стержень контакта, а между ними, может быть, располагается резистор. Он предназначен для подавления возможных радиопомех. Боковой электрод приварен к металлическому корпусу. Сплавы для электродов обладают высокой жаростойкостью. Для того, чтобы максимально увеличить срок эксплуатации, внедряют свечи, имеющие несколько боковых электродов, которые покрываются шаром платины или иридия. Их срок службы составляет до 100 000 км.
Какими бывают свечи зажигания?
Существует несколько типов этих деталей:
- Одноэлектродные. У них простая конструкция: белый корпус из керамики и металлический стакан с резьбой. Искру вырабатывают два электрода – центральный и боковой. Эти свечи доступные, продаются на рынке несколько десятков лет, но считаются недолговечными.
- Многоэлектродные. Это лучшие свечи зажигания на рынке с длительным сроком службы. Долговечными их делает наличие нескольких боковых электродов, которые изнашиваются поочередно. Воспламенение смеси в такой свече затруднено, но если она подобрана правильно, с мотором все будет хорошо.
- Платиновые. При изготовлении этих свечей используют благородные металлы. Центральные электроды из платины эффективно противостоят разрушению, выдерживают высокие температуры и изнашиваются медленнее других типов свечей, дают более мощную искру при работе.
- Иридиевые. Это принципиально новые детали, у них максимальная стойкость к коррозии и высоким температурам, они работают в широком диапазоне нагрузок, эффективнее сжигают топливо. Такие преимущества иридиевым свечам зажигания обеспечивает более высокая температура плавления металла.
Из всех перечисленных типов свечей именно иридиевые обеспечивают лучшую воспламеняемость и имеют ряд других убедительных преимуществ:
- помогают двигателю работать стабильно, снижают тепловые потери при запуске и экономят топливо;
- имеют впечатляющий рабочий ресурс в 120 тыс. км пробега, что в 5 раз больше, чем у никелевых свечей;
- подходят для всех автомобилей с ДВС, соответствующими экологическим стандартам Евро-5/Евро-6.
Да, иридиевые свечи обойдутся дороже. Но это компенсируется экономией в обслуживании: менять их придется не чаще, чем раз в 5 лет. К тому же, установка таких деталей позволяет облегчить управление машиной и сократить расход топлива.
Виды свечей зажигания
Основные параметры, по которым отличаются все СЗ:
- количество электродов;
- материал центрального электрода;
- калильное число;
- размер корпуса.
Во-первых, свечи бывают одноэлектродные (классическая с одним электродом «на массу») и многоэлектродными (боковых элементов может быть два, три или четыре). Второй вариант имеет больший ресурс, потому что искра стабильно появляется между одним из этих элементов и сердечником. Некоторые боятся приобретать такую модификацию, думая, что в этом случае искра будет распределяться между всеми элементами и поэтому будет тонкой. На самом деле ток всегда идет путем наименьшего сопротивления. Поэтому дуга будет одна и ее толщина не зависит от количества электродов. Скорее наличие нескольких элементов увеличивает надежность искрения при обгорании одного из контактов.
Во-вторых, как уже обращалось внимание, толщина центрального электрода влияет на качество искры. Однако тонкий металл при сильном нагреве быстро перегорает
Для устранения такой проблемы производители разработали новый тип свечей с сердечником из платины или иридия. Его толщина составляет около 0,5 миллиметра. Искра в таких свечах настолько мощная, что нагар в них практически не образуется.
В-третьих, свеча зажигания будет исправно работать только при определенном нагреве электродов (оптимальный температурный диапазон – от 400 до 900 градусов). Если они будут слишком холодными, на их поверхности будет образовываться нагар. Чрезмерная температура приводит к растрескиванию изолятора, а в худшем случае – к калильному зажиганию (когда топливная смесь воспламеняется от температуры электрода, а затем появляется искра). И в первом и во втором случае это отрицательно сказывается на всем моторе.
Чем выше показатель калильного числа, тем меньше СЗ будет нагреваться. Такие модификации называются «холодными» свечами, а с меньшим показателем – «горячими». В обычных моторах устанавливаются модели со средним показателем. Промышленная техника чаще работает на пониженных оборотах, поэтому они оснащаются «горячими» свечами, которые не так быстро остывают. Двигатели спортивных автомобилей часто работают в режиме повышенных оборотов, поэтому есть риск перегрева электродов. В этом случае устанавливаются «холодные» модификации.
В-четвертых, все СЗ разнятся размером граней для ключа (16, 19, 22 и 24 миллиметра), а также длиной и диаметром резьбы. Какой размер свечи подойдет для конкретного двигателя, можно посмотреть в руководстве по эксплуатации.
Основные параметры данной детали рассматриваются в видео:
Как подбирать и менять свечи зажигания правильно?
Чтобы выбрать деталь, подходящую для мотора, нужно учесть ряд важных параметров:
-
зaжигaние (ĸoнтaĸтнoe, бecĸoнтaĸтнoe, бaтapeйнoe, элeĸтpoннoe);
- питaние (ĸapбюpaтop, инжeĸтop, мoнo-/мyльтитoчeчный впpыcĸ);
- cтeпeнь фopcиpoвaннocти мотора (cтeпeни cжaтия и ĸoмпpeccии);
- виды топлива (фopcиpoвaнныe, нaддyвныe, тypбиpoвaнныe и др.).
- условия эксплуатации двигателя и влияющие на работу факторы.
В любом ДВС система зажигания настроена тонко, но это не замедлит естественный износ свечей зажигания. Определить степень износа этой детали легко по зазору, выставленному между электродами. Со временем он будет увеличиваться, а сами электроды начнут выгорать.
Какой зазор должен быть между свечами зажигания, чтобы стало ясно, что пора их менять? Более 0,6-0,7 мм. Чем больше зазор, тем слабее искра и пропуск зажигания в цилиндре. Значит, нельзя ждать, пока зазор станет слишком большим. Отдельные умельцы поджимают выгоревшие электроды пассатижами, но это дает результат лишь на короткое время.
Когда же лучше менять свечи зажигания? Понятно, что нельзя ждать, пока они развалятся, тогда выкрутить их будет проблематично. Но у каждой свечи есть самая уязвимая часть. Это изолятор. Если он керамический, то обращаться с деталью нужно аккуратно. Малейшие деформации указывают на необходимость замены.
Технологии NGK
data-full-width-responsive=»true»>
Классическая конструкция свечи зажигания, казалось бы, не меняется уже минимум полвека. Однако в современных условиях, когда требования к экологичности растут постоянно, такие свечи мало пригодны. Сравнительно большая площадь электродов, на которой происходит разряд, требует увеличения напряжения, сама искра, «плавая» по поверхности электродов, не гарантирует строгого поддержания момента и скорости распространения фронта пламени.
Разработанная компанией технология V-Line стала простым и эффективным решением вопроса для большинства двигателей внутреннего сгорания. Суть технологии – в нанесении на торец центрального электрода V-образной канавки, идущей параллельно боковому электроду. Аналогичную по сути технологию применяет и Denso, но для обхода патентов NGK у них канавка выполняется на боковом электроде.
У свечей, сделанных по технологии V-Line при сохранении прочих параметров площадь пространства, на котором возможно искрообразование, заметно уменьшается. При той же системе зажигания увеличивается напряженность электростатического поля между электродами, то есть мощность и стабильность искры возрастают в сравнении со свечами традиционной конструкции. Кроме того, искра всегда проскакивает «с краю», где искровой промежуток лучше вентилируется — при работе на бедных смесях это улучшает стабильность работы мотора, особенно на холостом ходу.
Интересны свечи NGK с полускользящим поверхностным разрядом: в отличие от традиционных многоэлектродных конструкций, здесь центральный электрод полностью утоплен в изолятор.
Преимущество такой продукции при работе на богатых смесях или в изношенных моторах: отложения токопроводящего нагара здесь мало сказываются на эффективности работы свечи, и она становится способной работать при сильном загрязнении.
Если же вспомнить иридиевые свечи зажигания NGK или платиновые, то их преимущества над классическими очевидно: это и гораздо более стабильное искрообразование из-за малого диаметра центрального электрода, и минимальные темпы эрозии – а значит, и наибольший в сравнении с другими типами ресурс. Недаром в современных моторах представителей этой линейки ставят уже с завода.
Однако даже тут инженеры NGK нашли пространство для новых опытов. Созданные ими гибридные свечи имеют центральный платиновый электрод, работающий в паре с боковым. Боковой электрод имеет платиновую напайку и два дополнительных электрода, работающих по тому же принципу, что заложен в свечи с полускользящим поверхностным разрядом. Когда свеча загрязняется, «в дело вступают» дополнительные электроды, позволяющие двигателю стабильно работать до того момента, когда она прогреется до точки выгорания нагара.