Свечи зажигания автомобиля что это

Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания

Свеча зажигания – это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.

Устройство и роль в автомобиле

Базовая конструкция свечи включает в себя следующие элементы:

• Корпус из металла с нанесенной на внешнюю сторону резьбой для крепления свечи в головке блока цилиндров. Он также выполняет функцию отвода излишков тепла и служит проводником от «массы» к боковому электроду.
• Изолятор. Он, как правило, имеет ребристую поверхность, что удлиняет фактический путь поверхностных токов и предотвращает пробой по поверхности.
• Центральный и боковой электроды, между которыми возникает искра, воспламеняющая топливовоздушную смесь. Боковой электрод выполняют из стали, легированной никелем и марганцем. Центральный – из благородных металлов, что обеспечивает возможность самоочищения электрода.
• Контактный вывод для крепления свечи к высоковольтным проводам системы зажигания. Соединение может быть резьбовым или с защелкивающимся контактом.

В устройстве автомобильной свечи системы зажигания также может быть предусмотрен резистор. Его основной задачей является подавление помех, создаваемых системой зажигания. Сопротивление может варьироваться от 2 кОм до 10 кОм.

Свечи, используемые в двигателях внутреннего сгорания, также называют искровыми. Они формируют искру на каждом такте сжатия (либо сжатия и выпуска при применении двухвыводных катушек зажигания), воспламеняя топливовоздушную смесь в определенный момент, на протяжении всего времени работы мотора. На каждый цилиндр двигателя, как правило, приходится одна свеча (за исключение двигателей типа Twinspark), которая ввинчивается при помощи резьбы в специальные отверстия в корпусе головки блока цилиндров. Рабочая часть при этом находится в камере сгорания двигателя, а ее контактный вывод снаружи.

Неправильно выполненная затяжка свечей может привести к неустойчивой работе мотора. Недостаточная затяжка способствует понижению компрессии в камере сгорания. При слишком сильной затяжке могут произойти механические деформации.

Принцип работы и характеристики

Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. “Плюс” от катушки приходит на центральный электрод, “минус” – на боковом от двигателя.

В момент формирования напряжения на электродах (“плюс” от катушки на центральном и “минус” на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.

Значение искрового зазора

Искровой зазор – главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).

Искровой зазор

Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим – энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.

Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.

Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент – щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.

Что такое калильное число

Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.

Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте – с меньшим.

Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.

Виды и маркировка

Чтобы не ошибиться при выборе модели, следует обратить внимание на маркировку приобретаемых свечей зажигания. У каждого производителя она своя.

Первый параметр – это, как правило, диаметр резьбы и форма опорной поверхности, демонстрирующие возможность фактической установки свечи на конкретный двигатель.

Символ R (Р) зачастую свидетельствует о присутствии в конструкции резистора. Далее, указывается калильное число, величина искрового зазора и материал, из которого выполнены электроды.

По количеству электродов свечи зажигания разделяют на два вида:

• Одноэлектродные.
• Многоэлектродные – они имеют несколько боковых электродов. Искра возникает с тем из них, у которого наименьшее сопротивление.

В зависимости от величины калильного числа свечи разделяют на:

• горячие с калильным числом от 11 до 14;
• средние – от 17 до 19;
• холодные – от 20 и выше;
• унифицированные – от 11 до 20.

Свечи зажигания с различным числом электродов

По типу материала центрального электрода свечи зажигания различают:

• иридиевые;
• иттриевые;
• вольфрамовые;
• платиновые;
• палладиевые.

Самыми долговечными и износостойкими считаются иридиевые автомобильные свечи зажигания. Они применяются в двигателях высокой мощности, но при установке на обычные моторы серьезных улучшений не создают.

Срок службы и распространенные неисправности

Определить на практике, когда менять свечи зажигания можно, принимая во внимание несколько аспектов:

• Заявленный производителем срок службы конкретной марки свечей зажигания. Например, периодичность замены для типовых моделей составляет до 50 тысяч километров пробега, для платиновых этот показатель составляет 90 тысяч километров, а наиболее дорогостоящие иридиевые свечи зажигания служат до 160 тысяч километров.
• Условия эксплуатации. При использовании низкокачественного топлива реальный срок работы будет меньше заявленного изготовителем на 20%. При этом особенно чувствительными среди свечей зажигания являются иридиевые.
• Состояние электродов. Они могут выгорать в ходе долгой эксплуатации или в результате нарушения режимов работы двигателя. Очистка электродов может производиться механическим способом или самопроизвольно (при достижении высоких температур). Стоит отметить, что иридиевые и платиновые свечи зажигания очищать механически нельзя.
• Состояние изолятора. Он может быть загрязнен или разрушен.

От работоспособности этого, на первый взгляд, простого элемента зависит корректный запуск и мощность мотора, расход топлива и содержание СО в выхлопных газах, а потому ответ на вопрос зачем своевременно менять свечи зажигания вполне очевиден.

Источник статьи: http://techautoport.ru/dvigatel/sistema-zazhiganiya/svechi-zazhiganiya.html

Все, что нужно знать обычному автовладельцу про свечи зажигания – подробно простым языком

Сегодня поговорим, что такое свечи зажигания. Они используются в бензиновых и газовых двигателях для воспламенения топливовоздушной смеси – это все знают. Рассмотрим эту тему подробно. Чем они отличаются между собой, какие они бывают и почему есть «холодные» и «горячие» свечи зажигания. Что лучше, с одним электродом или с несколькими и стоит ли верить производителям – поделимся опытом.

Немного теории, чтобы понять, о чем идет речь. Если вы это знаете, то ставьте «лайк» и пропустите этот абзац.

Принцип работы

Чтобы поджечь топливную смесь в цилиндре двигателя, нужна иска, от которой загорится пламя. Она образуется на кончике свечи зажигания, между двумя электродами.

Принцип её образования можно объяснить на примере батарейки. Если соединить полюса между собой, то между ними возникнет маленькая вспышка. То же самое происходит между электродами свечи. Разница только в том, что в первом случае напряжение маленькое – искра еле заметная, во втором – напряжение высокое, размер искры большой. Грубо говоря, мы создаем «управляемое» короткое замыкание.

На самом деле, между электродами есть небольшое расстояние, которое зависит от типа зажигания, используемого топлива. Чтобы «пробить» это расстояние необходимо очень большое напряжение – до несколько тысяч вольт. Вспомните разряд молнии. В ее образовании тоже участвуют два полюса с разными потенциалами: небо – плюс, земля – минус. Чтобы разряд прошел через воздух от туч до поверхности земли, нужно большое напряжение. В молнии оно может быть от 10 миллионов до 1 миллиарда вольт.

В нашем случае это расстояние гораздо меньше, поэтому напряжения необходимо тоже меньше. Катушка зажигания накапливает заряд. Распределитель зажигания, в зависимости от цилиндра, где поршень «выходит» в ВМТ, замыкает контакты. Получается цепь, между катушкой – накопителем заряда, свечой и корпусом автомобиля. По высоковольтным проводам напряжение поступает на свечные электроды, между которыми происходит искра. Она подпаливает топливовоздушную смесь.

Конструкция и назначение элементов

• Из двух электродов – центрального и бокового;
• Изолятора;
• Корпуса.

Центральный обладает положительным зарядом, боковой отрицательным. Он соединен с корпусом свечи зажигания. Он вкручивается в мотор и является «массой», необходимой для образования искры.

Центральный электрод связан через высоковольтные провода с системой зажигания автомобиля. Изолятор не позволяет контактировать ему с корпусом автомобиля до прохождения заряда через свечу в камеру сгорания. Если изолирующий элемент будет «пробит», значит, искра будет образовываться раньше времени, не в цилиндре двигателя, а на его корпусе. Это приведет к плохому искрообразованию, неполному сгорания топливовоздушной смеси или пропуску зажигания – топливо не будет вообще сгорать в моторе. Неисправности мы разберем позже.

Что такое горячие и холодные свечи и калильное зажигания

Температура работы свечи зажигания – 900 градусов Цельсия. Если она поднимется выше этого значения, то будет возникать калильное зажигания. То есть, её корпус раскалится до такой степени, что он сам по себе будет поджигать топливовоздушную смесь.

Не нужно никакой искры для её воспламенения. Происходить преждевременное воспламенение топлива в цилиндрах от высоких температур – это калильное зажигание . Двигатель будет троить, возникать различные проблемы в его работе.

С другой стороны, если температура ниже 500 градусов, то на электродах будет образовываться нагар, она будет закоксовываться. Поэтому у свечи зажигания есть важный параметр – калильное число.

По этому числу они условно разделяются на три категории:

Холодные устанавливаются на форсированных двигателях большой мощности. Они работают с большими нагрузками и высокими температурами. Которые могут достигать верхней температурной границы свечки, выше которой может появиться калильное зажигание. Поэтому, они сделаны так, чтобы максимально больше рассеивать тепла. Они обычно имеют более длинный корпус. Всей этой длиной она передает тепло от себя на двигатель, остывая.

Горячие применяются в моторах малой мощности. Они менее теплонагруженные. Поэтому конструкция свечей разработана таким образом, чтобы они не охлаждали себя, температура корпуса не снижалась ниже предельного значения. Снижена теплопередача от них до корпуса силового агрегата.

Средние – эти устройства, находятся в оптимальном промежутке между холодными и горячими.

Калильное число

Это важный показатель. Оно зависит от мощности двигателя, от давления в камере сгорания, типа топлива и некоторых других параметров. Оно указывает тепловой диапазон нормальной работы свечи зажигания.

Чем оно выше, тем холоднее свеча.

Принято, что для промышленных двигателей это число должно быть низкое, в диапазоне от 9 до 14 – горячие свечи . Такие моторы редко выходят на оптимальный температурный режим в камере сгорания, поэтому может на электродах образовываться нагар.

Для обычных силовых агрегатов это число находится между значениями 16-22 – это средние свечи . Для спортивных автомобилей рекомендуется применять холодные, их калильное число варьируется в диапазоне 24-31 .

Поэтому следует помнить об этом показателе, при покупке новых свечек для своей машины. К сожалению, нет единой таблицы классификации, каждый производитель пользуется своим стандартом. Выше приведенные значения – это усредненные цифры, которые подойдут для всех фирм-изготовителей.

Двух и многоэлектродные свечи – в чем разница

По количеству электродов они различаются на двухэлектродные и многоэлектродные. К первым относится классический тип, где есть только центральный и боковой. Многоэлектродные – они содержат два и более боковых электродов.

Все производители свечей зажигания с различным количеством боковых электродов утверждают, что именно их продукция самая эффективная. Они говорят, что чем их больше, тем лучше будет искра, лучше воспламенения топливовоздушной смеси.

По своему опыту хочу отметить, что большой разницы в качестве искры нет. Хоть один, хоть несколько. Тесты проводились на специальном стенде, яркость, стабильность и сила искры была во всех случаях одинаковая. Этот показатель зависит совсем от других параметров.

Давайте рассуждать логически. Ток движется по пути наименьшего сопротивления. Ему без разницы, через какой проводник протекать, пусть то будет один боковой электрод или несколько. В определенный момент времени, искра образовывается между центральным и одним из них, через другой промежуток она возникает между другим.

В пользу многоэлектродных свечей нужно отметить, что теоретически, срок их эксплуатации выше, чем классических. Потому что, сначала изнашивается один, потом второй и так далее. Но стоит учитывать, что у вас остается только один центральный электрод, он тоже изнашивается.

Неважно, какое число боковых электродов у свечи, гораздо важнее материал центрального электрода. От этого зависит скорость его износа.

• Никель;
• Иридий;
• Платиновое или серебряное напыление.

Могут быть комбинации этих материалов. Могут быть классические медные составы. Все зависит от цены конечного продукта. Медные – дешевле, другие – дороже.

Основные неисправности

Срок службы зависит от конструкции, материалов и качества изготовления всех компонентов. Он примерно составляет от 30 до 60 тыс. километров. Выход из строя свечи зажигания может быть в результате износа электродов. Они могут оплавляться, из-за высокого напряжения «испаряться» – выгорать, разрушаться. В результате неправильной работы двигателя или стиля езды, на их поверхности образовывается нагар, что тоже снижает качество искры.

Под действием высоких температур может разрушиться внутренний изолятор, который находится внутри двигателя. Это чревато повреждениями цилиндро-поршневой группы, если его кусок попадет внутрь.

Разрушению подвержена внешняя часть изолятора, на которую одевается защитный колпачок высоковольтного провода. Появляется, так называемый, пробой на корпус. То есть, искра возникает не внутри камеры сгорания, а снаружи мотора. Может самой искры не будет заметно, но часть энергии будет «перетекать» на корпус силового агрегата. Это снижает напряжение на концах электродов, качество искры уменьшается, или она не будет образовываться совсем.

Вроде все вам рассказал, что нужно знать про свечи зажигания простому автолюбителю. Может для кого-то выше сказанное не является новостью. А кто узнал для себя что-то новенькое – ставьте «Лайк», пишите комментарии, понравился или нет вам материал. Всем удачи на дорогах.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/59ab872ae86a9e96d63241ad/vse-chto-nujno-znat-obychnomu-avtovladelcu-pro-svechi-zajiganiia—podrobno-prostym-iazykom-5f04cde11b5d08117c153188