Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания. Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка Свечи зажигания в чем разница

Каждый владелец автомобиля хочет, чтобы его авто ездило долго и надёжно. Чтобы не нужно было искать причины неполадок и проводить много времени в автосервисах. Для этого надо своевременно обслуживать машину, делать техосмотры, менять расходные материалы, такие как: масло, фильтры, тормозные колодки, свечи зажигания. Часто при замене свечей автовладельцы не обращают на них особого внимания, заменили, работают - и отлично! Но в последние годы даже в сфере производства свечей зажигания появились свои новинки, значительно улучшающие работу автомобиля. Одна из них - .

Свеча зажигания с момента её появления не сильно изменилась конструктивно. Это всё такое же устройство с корпусом, изолятором и центральным проводником, которое служит для образования искры и воспламенения топливной смеси. С одной стороны на свече есть контактный вывод, куда вставляется высоковольтный провод, с другой - центральный и боковой электрод, между ними - специальная керамическая изоляция.

Чем отличаются иридиевые свечи зажигания от обычных?

Практически ничем, кроме уменьшенного диаметра центрального проводника, меньшего зазора между ним и боковым электродом, а также материала, из которого изготавливаются электроды. Это иридиевый сплав, который иногда комбинируют с платиной.

Ещё 30-40 лет назад профессиональные гонщики заметили, что уменьшение диаметра центрального электрода приводило к увеличению мощности двигателя. Поэтому они делали его в виде заострённого конуса, обтачивая надфилем, вручную. Правда, такие свечи выходили из строя очень быстро. Добавление иридиевого сплава на кончик центрального электрода позволило значительно увеличить срок службы свечей зажигания.

В чем преимущество иридиевых свечей зажигания?

Тем, что при уменьшении диаметра центрального электрода значительно улучшается качество получаемой искры. Кроме того, напряжение, нужное для этого, может быть примерно на четверть меньше. В некоторых независимых тестах можно увидеть, что искра от обычных свечей могла быть красноватой или жёлтой. А всегда давали интенсивный белый свет искры. Это означает, что она максимально качественная.

В результате фронт воспламенения топливной смеси получается больше и равномернее. Это приводит к улучшенному сгоранию её и увеличению мощности двигателя. Этот процесс имеет ещё и приятные побочные эффекты: расход топлива снижается, выхлоп становится чище, а работа мотора - устойчивее. По разным данным, можно ожидать прироста мощности около 4-5 %. Расход топлива уменьшается до 5-6 %, по сравнению с обычными свечами зажигания.

Какие иридиевые свечи зажигания выбрать?

В продаже можно встретить продукцию нескольких производителей, выпускающих иридиевые свечи зажигания. Это свечи известных компаний, таких как: NGK, Bosch, Denso и не таких популярных, например, Pulstar.

Обычно в их названии присутствует слово «иридий», например: Bosch Platinum Iridium, Pulstar be1i Iridium, NGK Iridium, Denso Iridium.

Без сомнения, самыми известными считаются иридиевые свечи зажигания компаний NGK и Denso. У последних есть несколько видов иридиевых свечей:

Тип Long Life предназначен для современных бензиновых двигателей. В таких свечах достигнут компромисс между долговечностью и надежностью. Они имеют срок жизни около 100 тысяч километров пробега, высокую стойкость к износу, плавлению и серьезную эффективность.

Наконечник центрального электрода в свече Long Life состоит из иридия, с диаметром 0,7 мм, материал бокового электрода - из никеля. Такие свечи не только продаются отдельно, но и поставляются на конвейеры многих автопроизводителей.

Иридиевые свечи «Power» используются в бензиновых двигателях последних поколений, которые способны работать на высоких оборотах. Диаметр центрального электрода из иридия у них составляет рекордных 0,4 мм.

Боковой электрод имеет U-образную канавку с заострёнными краями. Всё это позволяет улучшить качество искры, снизить требования к напряжению, что подаётся на свечу, улучшить воспламенение топливной смеси.

Свечи Iridium Tough сочетают в себе высокую эффективность и длительный срок службы, 100 000 км и больше. Конструкция изделия даёт возможность увеличить время между техосмотрами и заменой свечей, гарантирует ровную и бесперебойную работу двигателя.

Такие свечи отлично подойдут для автомобилей, работающих на газе. Они также улучшают воспламеняемость бензиновой смеси, снижают расход топлива и уменьшают токсичность выхлопа.

SIP-свечи , или свечи суперзажигания, это продукция, которая штатно устанавливается на множество машин, что выпускают мировые лидеры автомобилестроения. Они представляют собой последние разработки, использующие иридиево-платиновую технологию изготовления свечей.

Такие иридиевые свечи зажигания содержат в себе не один, а два электрода: заземляющий и центральный. Они позволяют получить исключительно качественную искру и могут работать даже в бедных топливных смесях.

Свечи Iridium Racing. Самый совершенный тип иридиевых свечей зажигания Denso, это Iridium Racing. Они предназначены для использования в гоночных болидах. Именно эти свечи позволяют двигателю полностью раскрыть и реализовать свой потенциал, работая в экстремальных условиях гоночной трассы.

Стоит ли покупать иридиевые свечи зажигания?

При более высокой цене, а стоят иридиевые свечи зажигания в два-три раза дороже обычных, эти изделия вполне способны окупиться за небольшое время. Если допустить, что условный автомобиль потребляет около 150 литров бензина в месяц, а установка иридиевых свечей позволит сэкономить 5-6 % топлива, то окупятся они уже через 6-7 месяцев.

А это достаточно хороший результат. Если вы используете другое количество бензина, просто возьмите калькулятор и посчитайте, насколько это выгодно. Кроме увеличившейся мощности вы получите и другие небольшие бонусы, такие, как лёгкий пуск на морозе и экологичность.

Нужно учесть, что более значительное снижение расхода можно получить на инжекторных двигателях. На карбюраторных оно будет не таким впечатляющим, около 2 %. Также мощность двигателя увеличится не так ощутимо.

Не таким выгодным будет и установка иридиевых свечей на старые автомобили. Из всех плюсов вы можете получить разве что более стабильную работу мотора на холостых оборотах и улучшенный запуск двигателя на морозе. Поэтому хорошо взвесьте все «за» и «против» перед тем, как купить иридиевые свечи зажигания.

Свеча зажигания является главной деталью двигателя внутреннего сгорания и выполняет две основные функции:

• Воспламенение топливовоздушной смеси
• Отвод тепла из камеры сгорания

Главной задачей для свечей зажигания, является воспламенение топливовоздушной смеси. Свеча зажигания представляет собой - электрод, который передает электрическую энергию из системы зажигания в камеру сгорания в виде искры. Система зажигания должна генерировать величину напряжения достаточную для формирования искры в зазоре свечи.

Температура рабочего конца свечи должна поддерживаться достаточно низкой для предотвращения раннего зажигания и, одновременно, достаточно высокой для предотвращения образования нагара. Это свойство свечи называется тепловой характеристикой, и определяется выбором теплового диапазона свечи.

Важно помнить, что свечи зажигания не генерируют, а только отводят тепло. Свеча зажигания функционирует как теплообменник, отводя излишнюю тепловую энергию от камеры сгорания и передавая ее системе охлаждения двигателя. Тепловой диапазон характеризуется как способность свечи к рассеиванию (передаче) тепла.

Величина теплопередачи определяется следующими факторами:

• Длинной изолятора рабочего кончика свечи
• Объемом газовой полости вокруг изолятора рабочего кончика свечи
• Материалом и конструкцией центрального электрода и керамического изолятора

Тепловой диапазон свечей зажигания не зависит от фактического напряжения передаваемого через свечу зажигания. Вернее, тепловой диапазон есть величина способности свечи к отводу тепла от камеры сгорания. Величина теплового диапазона определяется несколькими факторами: длинной керамического центрального изолятора рабочего кончика свечи и его способности к поглощению и передаче тепла процесса сгорания, материалом изолятора и центрального электрода.

Тепловая мощность и тепловой поток через свечи зажигания NGK

Горячий тип Развитая поверхность контакта с газами камеры сгорания. Медленный отвод тепла. Быстрый нагрев рабочего кончика свечи. Холодный тип Небольшая поверхность контакта с газами камеры сгорания. Быстрый отвод тепла. Медленный нагрев рабочего кончика свечи. Длина изолятора рабочего кончика свечи есть расстояние между кончиком изолятора со стороны искрового зазора и точкой контакта изолятора с металлическим корпусом свечи. Так как кончик изолятора является самой нагретой частью свечи, его температура является первичной причиной раннего зажигания и образования нагара. Температура кончика свечи должна находиться в диапазоне от 500°C до 850°C, вне зависимости от того, используется ли она в двигателе газонокосилки, лодки или гоночной машины.

Читайте также

Если температура кончика ниже 500°C, поверхность изолятора, окружающего центральный электрод, будет недостаточной для сгорания углеродных и прочих отложений. Накопление отложений может вызвать загрязнение свечи, что ведет к пропускам зажигания. Если температура кончика выше 850°C, свеча будет перегреваться, что может вызвать повреждение керамической оболочки центрального электрода и плавление электродов. Это может привести к раннему зажиганию/детонации и серьезному повреждению двигателя. Для одинаковых типов свечей зажигания изменение теплового диапазона на 1 единицу приводит к изменению температуры в камере сгорания на величину от 70°C до 100°C, а температура кончика свечи зажигания с заземляющим электродом выступающей формы при этом изменяется на 10°C-20°C.

Температура кончика изолятора и внешний вид свечи зажигания

Внешний вид свечи зажигания также зависит от температуры кончика свечи зажигания. Существует три основных критерия для диагностики свечей зажигания: нормальные, загрязненные и перегретые. Граница раздела между областями загрязнения и оптимального функционирования лежит около 500°C и называется температурой самоочистки свечи. При этой температуре скопившиеся углеродные и прочие отложения сгорают. Необходимо иметь в виду, что длина изолятора рабочего кончика свечи является определяющим фактором теплового диапазона свечи. Чем он длиннее, тем меньше поглощается тепла и, в дальнейшем, тепло должно передаваться охлаждающей воде в каналах головки блока цилиндров. Это означает, что свеча имеет большую внутреннюю температуру и является свечой горячего типа. Свеча горячего типа поддерживает высокую внутреннюю рабочую температуру, обеспечивая сгорание масла и углеродных отложений, и не зависит от интенсивности или качества искры. И наоборот, свеча зажигания холодного типа имеет меньшую длину изолятора и поглощает больше тепла камеры сгорания. Тепло проходит меньшую дистанцию, позволяя свече работать при более низкой внутренней температуре. Холодный диапазон необходим для тяжелонагруженного функционирования или работы на высоких оборотах в течении продолжительного периода времени. Свечи холодного типа более быстро отводят тепло и, таким образом, снижают вероятность раннего зажигания/детонации и плавления или повреждения рабочего кончика свечи. (Температура двигателя может влиять на рабочую температуру свечи, но не на тепловой диапазон свечи).

Ниже приведен перечень некоторых возможных внешних факторов, влияющих на рабочую температуру свечи. Следующие симптомы или условия могут иметь воздействие на фактическую температуру свечи. Свеча не может создавать эти условия, но должна быть способна выдерживать тепловые нагрузки, иначе пострадают эксплуатационные возможности и двигатель может выйти из строя.

Соотношение/качество топливовоздушной смеси имеет значительное влияние на эксплуатационные возможности двигателя и рабочую температуру свечи зажигания.

• Богатая топливовоздушная смесь вызывает падение температуры кончика свечи, провоцируя возникновение нагара и низкие эксплуатационные возможности.
• Бедная топливовоздушная смесь вызывает возрастание температуры в камере сгорания и кончика свечи, в результате, приводя к возникновению раннего зажигания, детонации и возможности серьезных повреждений свечи зажигания и двигателя.
• Важно многократно проверять состояние свечей зажигания в процессе работы, чтобы достигнуть оптимального соотношения топливовоздушной смеси.

Высокая компрессия / наддув поднимают температуру в камере сгорания и температуру кончика свечи зажигания.

• Компрессия может возрастать при следующих модификациях:
  • снижение объема камеры сгорания, то есть применение куполообразных поршней, головок блока цилиндров измененной конструкции и т.д.
  • дополнительный наддув (Nitrous, Turbocharging или Supercharging)
  • модификация распредвала
• При возрастании компрессии следует: использовать свечи более низкого температурного диапазона; применять высокооктановое топливо; необходимо осторожно и внимательно подбирать момент зажигания и соотношение топливовоздушной смеси. Ошибка в выборе свечи зажигания холодного типа может привести к повреждению свечи / двигателя.

Смещение момента зажигания в сторону опережения

• Смещение момента зажигания в сторону опережения на 10° вызовет нагрев кончика свечи примерно на 70°-100°C Обороты двигателя и нагрузка.
• Возрастание температуры кончика свечи пропорционально увеличению оборотов двигателя и его нагрузки. При работе на высоких оборотах или при большой нагрузке следует устанавливать свечи более холодного теплового диапазона.

Температура окружающего воздуха

• При снижении температуры окружающего воздуха возрастает плотность/объем воздуха, в результате, происходит обеднение топливовоздушной смеси.
• Это способствует возрастанию температуры/давления в цилиндре и вызывает повышение температуры кончика свечи. Таким образом, следует увеличить подачу топлива.
• С возрастанием температуры плотность и объем всасываемого воздуха уменьшается, таким образом следует снизить подачу топлива.

Влажность

• С возрастанием влажности снижается объем всасываемого воздуха.
• В результате, уменьшается компрессия и температура сгорания, вызывая снижение температуры свечи и доступной мощности.
• Следует обеднять топливовоздушную смесь в зависимости от температуры окружающей среды.

Барометрическое давление/Высота над уровнем моря

• Также влияет на температуру рабочего кончика свечи.
• С повышением высоты над уровнем моря снижается компрессия. Вследствие падения температуры сгорания уменьшается температура рабочего кончика свечи.
• Многие механики пытаются при этом изменять тепловой диапазон свечей.
• Наиболее реальный вариант заключается в регулировке жиклеров или соотношения топливовоздушной смеси с целью увеличения подачи воздуха в двигатель.

ВАРИАНТЫ НЕНОРМАЛЬНОГО ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ

Ранний момент зажигания

• Определяется как: воспламенение топливовоздушной смеси раньше предварительно установленной отметки.
• Вызвано горячими участками камеры сгорания, причиной может являться: ранний момент зажигания, перегрев свечи, низкооктановое топливо, обедненная топливовоздушная смесь, чрезмерно высокая компрессия, недостаточное охлаждение двигателя.
• Может помочь повышение октанового числа топлива, применение свечи более холодного теплового диапазона, обогащение топливовоздушной смеси или снижение компрессии.
• Также может понадобиться смещение момента зажигания в сторону запаздывания и проверка системы охлаждения.
• Ранний момент зажигания обычно приводит к детонации. Ранний момент зажигания и детонация являются двумя отдельными случаями.

Детонация

• Злейший враг свечей зажигания! (наравне с нагаром).
• Может вызвать повреждение изоляторов или заземляющих электродов.
• В большинстве случаев ранний момент зажигания приводит к детонации.
• Температура рабочего кончика свечи в процессе сгорания может превышать 1650°С (гоночные двигатели).
• Наиболее часто вызывается перегретыми участками камеры сгорания.
• Перегретые участки приведут к раннему моменту зажигания топливовоздушной смеси. Когда поршень движется вверх под действием шатуна, преждевременное воспламенение смеси вызовет усилие в обратном направлении. Если поршень не может подняться вверх (вследствие преждевременного воспламенения) и не может двигаться вниз (вследствие воздействия шатуна в верхнем направлении), он будет колебаться из стороны в сторону. В результате, ударная волна воплотится в слышимый глухой звук. Такое явление называется детонацией.
• Разрушающее воздействие для двигателя более критично от возникновения детонации, нежели чем от перегрева.
• Свечи зажигания повреждаются как от повышенных температур, так и от сопутствующей ударной волны или сотрясения.
ул>

Перебои/пропуски зажигания

• Считается, что свеча дает пропуск зажигания, когда в нужный момент хода поршня в камеру сгорания подается искровой разряд недостаточный для полного воспламенения топливовоздушной смеси (несколько градусов до верхней мертвой точки).
• Свеча зажигания может генерировать слабую искру (или вообще не генерировать искру) по различным причинам: поврежденная катушка зажигания, слишком высокая компрессия вкупе с неправильным зазором свечи, сухой или влажный налет на свечах, сбитый момент зажигания и т.д.
• Незначительные пропуски зажигания могут вызвать потерю мощности по очевидным причинам (не генерируется энергия, непостоянная подача топлива).
• Частые пропуски зажигания вызовут повышенный расход топлива, низкие эксплуатационные возможности и могут привести к повреждению двигателя.
ул>

Нагар

• Возникает, когда температура рабочего кончика свечи недостаточна для сжигания углеродных, топливных, масляных и других отложений.
• Вызовет закорачивание электродов на землю, так, что искра не будет проскакивать через зазор свечи, соответственно, возникнут пропуски зажигания.
• Влажные свечи должны заменяться, так как не происходит образования искры.
• Иногда свечи с сухим налетом могут быть очищены увеличением рабочей температуры двигателя.
• Перед заменой зашлакованных свечей убедитесь в устранении причины их загрязнения.
ул>


МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ

При компетентной диагностике свечи зажигания, она может являться помощником в различных настройках двигателя. Анализируя цвет изолятора рабочего кончика свечи, опытный механик может получить множество информации о рабочих условиях двигателя.

Вообще, светлый желтовато-коричневый/серый цвет свечи говорит о том, что двигатель функционирует в нормальном режиме при оптимальной температуре. Темный цвет, например, черные влажные или сухие отложения, может указывать на чрезмерно богатую смесь, слишком холодный тепловой диапазон свечи, возможное снижения вакуума, низкую компрессию, поздний момент зажигания или слишком большой искровой зазор свечи.

Присутствие влажного налета может быть вызвано повреждением прокладки головки блока цилиндров, износом маслосъемного кольца, или возникновением проблем в механизме газораспределения, или работой двигателя на чрезмерно богатой смеси - в зависимости от состава влажных отложений на рабочем кончике свечи. Следы нагара или перегрева необходимо обнаруживать как можно быстрее с целью предотвращения ухудшения ходовых возможностей и повреждения двигателя.

СУХИЕ И ВЛАЖНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Хотя существует множество различных вариантов, но если сопротивление между центральным и заземляющим электродом выше 10 Ом, двигатель можно нормально завести. Если сопротивление изолятора падает до значения 0 Ом, запальный конец свечи зажигания загрязнен либо сухими сажистыми, либо влажными масляными отложениями.




Причины образования сажистых отложений: неправильные регулировки карбюратора; слишком обогащенная топливно-воздушная смесь; сильное загрязнение воздушного фильтра; слабая искра; неправильное функционирование/заедание воздушной заслонки; проблема чаще всего возникает при использовании двигателя для перемещения на короткие расстояния; свечи зажигания имеют слишком низкую рабочую температуру; индекс теплового диапазона свечи зажигания слишком низкий. Результат: Исправления: отрегулировать настройки карбюратора и воздушной заслонки; проверить состояние воздушного фильтра. Если загрязнены только одна или две свечи комплекта, то проверьте на наличие заедания клапанов или неисправности выводов системы зажигания. После исправления причины неисправности необходимо провести обслуживание свеч зажигания и снова их установить.



Причины образования масляных отложений: высокое содержание масла в камере сгорания. Повышенный уровень масла в картере двигателя; износ поршневых колец, гильз блока цилиндров или направляющих втулок клапанов. Может возникать в период обкатки нового двигателя или двигателя после капремонта (такие загрязненные свечи могут пройти обслуживание и устанавливаться снова). Результат: пропуски в зажигании, трудности в запуске двигателя. Исправления: проведение капитального ремонта двигателя, отрегулировать соотношение топливно-масляной смеси (2-тактные двигатели), заменить свечи зажигания на новые.




СВИНЦОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВ

При перегреве свечи зажигания отложения, которые скапливаются на рабочем кончике изолятора, расплавляются и придают ему глазурованный или глянцевый внешний вид коричнево-желтого цвета.

Причины: резкое повышение температуры в камере сгорания, вызванное резким ускорением при большой нагрузке приводит к образованию лаковых отложений. Также использование топлива со свинцово-содержащими присадками приводит к образованию лаковых отложений. Результат: при большой нагрузке лаковые отложения становятся электропроводными и приводят к пропускам в зажигании. Они не могут быть обнаружены замером сопротивления между центральным и заземляющим электродами при комнатной температуре. Исправления: заменить свечи зажигания на новые. При повторении таких явлений рекомендуется использовать свечи с более холодным диапазоном и обслуживать их чаще.

Изолятор имеет мутно-белый или серый цвет и выглядит вспученным. Электроды подверглись эрозии и отложений не наблюдается. Причины: использование свеч зажигания со слишком высоким тепловым диапазоном; чрезмерное опережение зажигания; неисправность системы охлаждения двигателя; обеднение топливно-воздушной смеси; протечка впускного коллектора или заедание клапанов. Исправления: проверить правильность: используемого теплового диапазона свечи зажигания, установки момента зажигания, регулировка карбюратора; проверить герметичность впускного коллектора и состояние клапанов. Заменить свечи зажигания.




ЗОЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Обильные порошкообразные отложения белого или желтого цвета на изоляторе и заземляющем электроде. Рекомендуется проверить исправность двигателя, в некоторых случаях рекомендуется замена свечей зажигания на новые. Возможно,понадобится смена типа используемого машинного масла.




СКОЛ, КРОШЕНИЕ, РАЗРУШЕНИЕ ИЗОЛЯТОРА

Причины: разрушение изолятора обычно вызвано тепловым расширением и тепловым ударом, вследствие внезапного нагрева или охлаждения; механическое повреждение, вызванное падением свечи зажигания, или прикладыванием чрезмерного усилия на центральный электрод при выставлении зазора; в исключительных случаях формирование отложений между центральным электродом и изолятором, а также коррозия центрального электрода могут привести к разрушению изолятора (это чаще происходит при слишком большом периоде эксплуатации двигателя). Результат: пропуски в зажигании, искра проскакивает в промежутке, недоступном для воспламенения свежей порции топливно-воздушной смеси, подающейся в камеру сгорания. Исправления:

СВИНЦОВАЯ эрозия Типичная свинцовая эрозия вызывает утоньшение заземляющего электрода, и кончик центрального электрода выглядит расщепленным. Причины: свинцовая эрозия вызвана присутствием свинцовых примесей в топливе, которые при высоких температурах вступают в химическую реакцию с материалом электродов (никелевый сплав); структура никелевого сплава разрушается, вследствие проникновения и разделения структуры зерен никелевого сплава свинцовыми соединениями. Результат: пропуски в зажигании, трудный запуск. Исправления: замена свечи зажигания на новую.




РАСПЛАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ

Работа двигателя при чрезмерно высокой температуре в камере сгорания приводит к возникновению чрезмерно раннего зажигания и расплавлению электродов. Температура плавления никелевого сплава составляет 1,200~1,300°C. Первым плавится центральный электрод, затем, заземляющий электрод. Чаще всего поверхность электрода глянцевая и неровная, изолятор - белого цвета, имеет пористую и мягкую структуру но может быть грязным, если присутствовали пропуски в зажигании. Электроды могут быть частично расплавленными с присутствием расплавленных посторонних включений на них (крайний справа снимок).

Результат: пропуски в зажигании; потеря мощности (повреждение двигателя).

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

Конструкция свечи зажигания

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 ), 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

Образование искры на электродах

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

Расположение свечи зажигания в двигателе

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

Маркировка свечей зажигания

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.

Свечи зажигания - это специальное устройство, основное назначение которого воспламенение топливно-воздушной смеси. Такие свечи зажигания используются в бензиновых двигателях и различаются своими эксплуатационными характеристиками. В этой статье мы расскажем вам о том какие бывают холодные свечи зажигания. Поподробнее поговорим о том, как отличить горячие свечи зажигания от холодных.

Почему необходимо подбирать правильные свечи зажигания?

Многие автовладельцы при эксплуатации своего автомобиля не уделяют должного внимания вопросам правильности выбора и качества используемых свечей зажигания. А ведь от этого зависят показатели мощности двигателя, его приемистость и топливная экономичность. Именно поэтому необходимо использовать качественные свечи, регулярно проводить их обслуживание и при необходимости выполнять их замену.

Количество электродов у свечи

Сегодня в продаже можно найти одно- и многоэлектродные горячие и холодные свечи зажигания. Каждая из таких разновидностей имеет определенные преимущества. Сегодня одноэлектродные свечи используются преимущественно со старыми двигателями, что объясняется их коротким сроком службы и нестабильностью в работе.

Современные мощные форсированные двигатели используют многоэлектродные свечи, которые могут иметь до четырех боковых электродов. Они характеризуются долговечностью и стабильностью в работе. Отметим существенное снижение токсичности выхлопа и сокращение расхода топлива при использовании таких многоэлектронных свечей. Их единственный недостаток - это высокая цена, что приводит к существенному увеличению расходов на обслуживание и ремонт авто, в особенности, когда требуется произвести их замену комплектом на шести или восьмицилиндровом двигателе.

Материал центрального электрода

При выборе свечей зажигания необходимо в первую очередь обратить внимание на материал, из которого изготовлен центральный электрод. В недорогих запчастях для его изготовления может применяться железо, никель, медь или цинк. Если заливает свечи зажигания на холодную, то причиной могут быть толстые железные электроды. А вот в свечах зажигания высокого уровня электрод может быть выполнен из благородного металла платины, иридия и серебра. Использование таких металлов позволяет выполнять сверхтонкие электроды, что в свою очередь дает высокую по своей мощности искру и предупреждает заливание свечей.

Из преимуществ свечей с электродом из благородных металлов можем отметить их великолепные показатели долговечности. Так, например, простые никелевые свечи служат обычно 30 000 километров, а модели с платиновым центральным электродом имеют гарантированный эксплуатационный срок в 100 000 километров пробега.

Калильное число, холодные и тёплые свечи

Калильное число указывает на давление в цилиндрах, при котором появляется самопроизвольное воспламенение топливной смеси от раскалённой свечи. Появление такого калильного зажигания отрицательно сказывается на работе двигателя, приводит к потере мощности и увеличению расхода топлива. Такое самопроизвольное воспламенение топливно-воздушной смеси приводит к повышенной нагрузке на поршневую группу, что в свою очередь снижает ресурс двигателя. Многие автовладельцы задаются вопросом, свечи зажигания холодные горячие какая разница. Это понятие напрямую зависит от калильного числа.

Именно калильное число определяет тепловые режимы работы свечи. Соответственно, чем выше этот показатель, тем в более сложных условиях способна работать конкретная свеча зажигания. Именно поэтому необходимо учитывать данную характеристику и сопоставлять с рабочими показателями конкретного двигателя внутреннего сгорания. Принято подразделять холодные и горячие свечи зажигания, разница между которыми состоит в показателе калильного числа. Как вы можете понять из названия, холодные свечи медленно нагреваются, и в последующем быстро рассеивают полученное тепло. У горячих разновидностей свечей зажигания наоборот происходит быстрый нагрев, но при этом сами такие устройства медленно рассеивают тепло.

Горячие свечи рекомендуется применять в двигателях, которые работают на стандартных оборотах коленчатого вала. В таких силовых агрегатах свечи не подвергаются серьезным температурным нагрузкам, что и позволяет обеспечить беспроблемное зажигание и отсутствие самопроизвольного воспламенения смеси. Популярностью пользуются самоочищающиеся горячие свечи, у которых такая очистка производится при относительно низких температурах, что позволяет улучшить показатели воспламеняемости топливной смеси.

А вот холодные свечи зажигания отличаются повышенной устойчивостью к температурным нагрузкам и рекомендованы для использования в турбированных и форсированных силовых агрегатах. Самоочищение таких свечей происходит при высоких температурах, поэтому устанавливать их в обычные атмосферные нефорсированные двигатели не рекомендуется. В атмосферных моторах температурный режим не позволит холодным свечам самоочищаться, что приведет к проблемам с зажиганием. Большинство производителей рекомендуют использовать такие разновидности холодных свечей с автомобилями премиум-класса и в спортивных авто, где установлены форсированные и турбированные двигатели, которые работают с высокой температурной нагрузкой.

Как правильно выбрать холодные и горячие свечи

Выбор холодных и горячих свечей не представляет особой сложности. Необходимо обратить внимание на индекс свечи, и исходя из этого и следует делать выбор. У горячих такой индекс колеблется от 11 до 14, а маркировка холодных свечей зажигания - от 20 и выше. Подобрать свечи можно также на основании рекомендаций автопроизводителя. В документации к автомобилю можно найти всю необходимую информацию по заводским запчастям, а также рекомендации по их выбору при замене. Также в руководстве по эксплуатации авто можно найти подходящие марки свечей, которые рекомендованы к конкретному автомобилю. Всё это позволит существенно упростить выбор, а автовладелец может гарантировать беспроблемость эксплуатации своей машины.

Заключение

При эксплуатации автомобиля вы неизменно столкнетесь с необходимостью замены свечей зажигания. Выбирая такие запчасти необходимо в первую очередь учитывать показатели калильного числа. Популярностью пользуется горячая и холодная свеча зажигания, отличия между которыми лишь в показателе калильного числа. Именно в зависимости от этой характеристики принято различать холодные и горячие свечи, которые предназначаются для атмосферных и форсированных двигателей. Для спортивных форсированных моторов рекомендуется использовать холодные свечи зажигания, что позволит гарантировать максимальную мощность силового агрегата и отсутствие проблем с зажиганием. А вот для экономичных малолитражных и атмосферных двигателей рекомендованы горячие свечи, которые имеют доступную стоимость и отличаются долговечностью в эксплуатации. В этой статье мы рассказали, чем отличаются холодные свечи зажигания от горячих. Надеемся, что после прочтения этой статьи у вас не будет сложностей с выбором.

Чтобы топливо (топливовоздушная смесь) сгорало полностью, необходимо его правильное воспламенение в рабочей камере двигателя внутреннего сгорания (ДВС). А для этого необходим специальный элемент (коим и является свеча зажигания), который актуален преимущественно для бензиновых силовых агрегатов. В дизельных моторах тоже есть свои устройства, но сделаны они немного иначе, поэтому в рамках данной статьи рассматриваться не будут. А начинать разбор мы будем с того, какие виды свечей зажигания может предложить нам современный автомобильный рынок. Также коснемся различий между ними и попутно ознакомимся с особенностями выбора.

Общие сведения

Свечи зажигания являются неотъемлемой частью любого ДВС. Их главная роль заключается в воспламенении топлива в камере сгорания при помощи искры, создаваемой электрическим разрядом. А стоит заметить, его мощность не такая уж и меленькая - порядка нескольких десятков тысяч вольт. К тому же работа двигателя, как, впрочем, и его жизненный ресурс, зависит от производительности этого элемента.

Если по сути, то автомобильная свеча представляет собой К сожалению, далеко не все водители по достоинству ценят такие важные детали. А ведь их состояние во многом сказывается на изменениях в работе силового агрегата. И ко всему прочему, какой бы ни был внешний вид свечей зажигания, они имеют непосредственное отношение к изменению расхода топлива.

Нагрузки на автомобильные свечи

В ходе работы ДВС свечи зажигания подвергаются самым разным нагрузкам:

• тепловым;
• механическим;
• химическим;
• электрическим.

В отношении тепловой нагрузки можно сказать следующее. Свеча зажигания установлена таким образом, что ее рабочая часть находится непосредственно в камере сгорания, тогда как контактная - в подкапотном пространстве. Температура здесь варьируется от нескольких десятков градусов на впуске до 3000 °C в ходе процесса сгорания. Под капотом этот показатель доходит до 150 °С.

В результате из-за такого неравномерного нагрева в отношении всей длины детали (разница может доходить до нескольких сотен градусов) происходят тепловые напряжения и деформации. К тому же, вне зависимости от видов автомобильных свечей зажигания, у изолятора и металлических деталей разный коэффициент термического расширения, что только усугубляет положение.

Что касается нагрузки механического характера, то стоит учитывать и разность давления. На впуске оно ниже атмосферного на 50 кгс/см 2 , а при сгорании топлива существенно выше. Помимо этого, во время работы двигателя на свечи воздействуют вибрации.

Химические нагрузки обусловлены разнообразием веществ, выделяемых при сгорании топлива. Причем некоторые из них могут вызвать окислительные реакции у самых стойких материалов. И это при том, что рабочая температура электродов и изолятора составляет около 900 градусов.

Не обходится и без воздействия электрической нагрузки. В ходе образования искры, на что уходит примерно 3 мс, на изолятор в это время действует импульс высокого напряжения. Иногда оно может доходить до 20-25 кВ, но некоторые системы способны выдать гораздо большее напряжение.

Виды свечей зажигания и их характеристика

После ознакомления с нагрузками, стоит перейти к обсуждению технических характеристик свечей зажигания. При необходимости знание этого поможет сделать правильный выбор. Собственно, сами параметры:

• Калильное число.
• Количество электродов.
• Искровой промежуток.
• Температурный диапазон.
• Срок службы.
• Тепловые характеристики.

Рассмотрим каждый из этих важных параметров более подробно.

Кое-что о калильном числе

При выборе свечей зажигания это самое первое, на что обращают внимание опытные автолюбители. Данный параметр указывает на то, при каком давлении возникнет калильное зажигание. Под этим понимается такое воспламенение топливовоздушной смеси, которое происходит не посредством получаемой искры, а от контакта с нагретым электродом.

Касательно любого вида свечей зажигания в автомобиле, данная характеристика очень важна, и она в обязательном порядке должна соответствовать требованиям ДВС. Иногда можно кратковременно использовать свечи с завышенным калильным числом. В то же время изделия, у которых оно ниже требований, запрещены к эксплуатации. В противном случае это приводит к нежелательным последствиям. Это прогорание поршней и клапанов, пробой прокладки ГБЦ.

Численность электродов

С момента изобретения первой свечи зажигания прошло уже чуть больше века. И первые изделия имели лишь один электрод. Но прогресс не стоит на месте, и такая необходимая автомобильная атрибутика все время совершенствовалась. Благодаря стараниям некоторых производителей, на мировой автомобильный рынок стали поступать изделия с двумя, тремя и даже четырьмя электродами, в зависимости от вида свечей зажигания.

Многие владельцы транспортных средств ошибочно полагают, что чем их больше, тем выше производительность двигателя. В действительности цель такого шага немного иная - обеспечить качество и стабильность искрообразования. Иными словами, при несрабатывании одного работа будет продолжена посредством другого. В этом случае перебои не возникают. Эту стабильность в работе двигателя хорошо можно заметить на малых оборотах. К тому же использование нескольких электродов заметно повышает срок эксплуатации свечей зажигания.

Однако это далеко не единственный выход. В продаже есть изделия, у которых боковые электроды и вовсе отсутствуют. В этом случае в дело вступают вспомогательные элементы, размещенные на изоляторе. Такой вид свечей зажигания (фото можно найти ниже по тексту) отличается хорошей перспективностью. В ходе работы свечи поочередно образуются несколько электрических разрядов, а искра словно пускается в пляс. Только у такого ноу-хау высокая стоимость, исходя из этого не каждый автолюбитель может себе позволить подобную роскошь.

Период использования

Если двигатель находится в исправном состоянии, то, как правило, срок эксплуатации свечей составляет 30 тыс. км пробега в отношении классической системы зажигания и 20 тыс. км - для электронной. В то же время, как отмечают многие эксперты, фактическое значение раза в два выше. Только достичь этого удается лишь в лабораторных условиях. Только здесь можно создать идеальные условия, чего нельзя сделать в ходе эксплуатации транспортного средства в привычном режиме. И зачастую вид свечей зажигания после работы оставляет желать лучшего.

Важность искрового промежутка

Искровой промежуток свечи зажигания - это расстояние от центрального электрода до боковых элементов. Каждый производитель устанавливает свое значение, поэтому необдуманная их регулировка грозит серьезными перебоями на фоне снижения производительности.

Если электрод был случайно отогнут, стоит попробовать вернуть ему первоначальное положение. Для этого можно ориентироваться по другому изделию. В крайнем случае можно купить новую свечу.

Температурный диапазон свечей

Температурный режим свечей зажигания тоже очень важен. Он обозначает нагрев рабочей их части. В идеале такой диапазон должен находиться в пределах 500-900 °C, исходя из режима работы силового агрегата. Причем вне зависимости от условий камеры сгорания. Будь это холостые обороты ДВС либо максимальные, температурный режим свечи должен все время находиться в пределах установленной нормы. И это также касается любых видов свечей зажигания.

Такое положение дел обусловлено тем, что из-за пониженной температуры на изоляторе образуется нагар. Это в свою очередь вызывает перебои в работе автомобильных свечей. Помимо этого, повышение или понижение температуры отрицательно сказывается на их сроке службы.

Тепловой параметр

Данная характеристика указывает на взаимосвязь рабочей температуры свечи зажигания и режимов работы ДВС. В целях повышения данного параметра увеличивается длина теплового конуса, но при этом возникает необходимость придерживаться установленных границ - 900 °C. В противном случае наблюдается калильное зажигание.

Исходя из этой характеристики, свечи разделяют на два типа (в скобках указано калильное число):

• Горячие (11-14).
• Холодные (двадцать и более).
• Средние (17-19).
• Унифицированные (11-20).

Стоит заметить, что все виды свечей зажигания в летнее и зимнее время работают по-разному. В связи с этим рациональнее будет держать под рукой два набора: летом использовать холодные свечи, а зимой, наоборот, горячие. Однако тут еще стоит учитывать особенность вождения. Если при езде зимой приходится довольно часто проводить время в пробках, то лучший вариант - свечи погорячее. В то же время, какой русский не любит быстрой езды, в особенности летом и за городом? Тогда следует использовать более холодные изделия.

Обзор видов свечей зажигания

Автомобильные свечи зажигания могут разделяться на разные виды не только в зависимости от технических характеристик. Следует учитывать и их материал изготовления. Согласно этому они могут быть:

• никелевыми;
• платиновыми.
• иридиевыми.

Никелевые свечи представляют собой самую простую конструкцию. Центральный и боковые электроды изготовлены из никеля, поэтому обладают низкой стоимостью, в связи с чем менять их следует довольно часто. Как заверяет производители, их ресурс составляет 15-50 тысяч километров пробега. Однако наши современные реалии таковы, что можно смело делить это значение пополам, и выходит, что периодичность замены составляет один раз за год эксплуатации.

Отличаются наличием напайки из того же металла на обоих электродах (центральном и боковом). Это существенно повышает срок службы до 50-60 тыс. км пробега. Этот материал стойкий к возникновению коррозии и прекрасно держится в условиях высокой температуры.

У иридиевых свечей зажигания используется смесь двух металлов: иридиевая напайка нанесена на центральный электрод, а на боковые элементы - платиновая. В результате такого тандема срок эксплуатации свечей зажигания еще более увеличен. Как отмечают производители, он может составить до 60-100 тысяч километров пробега.

Поговорим о неприятностях

В течение всего срока эксплуатации свечей зажигания на них со временем под воздействием ряда факторов образуется нагар. При этом он может быт разного вида, что своего рода выступает в качестве хорошего средства диагностики двигателя.

Чем отличаются виды нагара на свечах зажигания друг от друга? Каждая поломка характеризуется своим оттенком:

• Маслянистый - указывает на износ маслосъемных колпачков и колец поршня, направляющих втулок клапанов.
• Черный (сухой) - свидетельствует о неправильной работе свечи. Возможно, по причине нехватки энергии для получения искры нужной мощности. Также это признак низкой компрессии цилиндров, плохой работы карбюратора, в отношении инжекторных двигателей это повод проверить регулятор давления топлива. Не исключено засорение воздушного фильтра.
• Красный - это уж точно не вид рабочей свечи зажигания. Обычно так бывает при использовании разных присадок к маслу или топливу. Если возникает необходимость в частом их применении, стоит понизить концентрацию, иначе нагар постепенно станет увеличиваться. А это грозит нестабильной работой двигателя, так как проходимость искры будет заметно ухудшена. Поэтому при первом его появлении от него необходимо сразу избавляться.
• Белый - свидетельствует об отсутствии охлаждения свечей, поршни при этом сильно нагреваются. По большему счету это признак перегрева двигателя.
• Если же нагар имеет белый оттенок слабовыраженного характера и оседает равномерно, стоит сменить топливо.

Особенности выбора свечей зажигания

Чтобы сделать правильный выбор свечей зажигания, необходимо в точности следовать рекомендациям, которые изложены в инструкции по эксплуатации транспортного средства или в его паспорте. В первую очередь при этом стоит обращать внимание на калильное число, зазор между электродами и тепловой параметр. Это позволит как можно реже любоваться видом неисправных свечей зажигания.

Отдавать предпочтение стоит проверенным производителям, в числе которых:

• Denso.
• Bosh.
• Brisk.

Эти компании уже прошли проверку временем, причем уже давно. Многие водители уже успели убедиться в профессионализме этих специалистов, что отражено в виде высокого качества их продукции.

Стоит также помнить о подделках, которыми наводнен любой рынок, включая и автомобильный. Так, у оригинальных свечей фирмы NGK центральный электрод располагается перпендикулярно к контакту и абсолютно ровный.

У изделий BOSCH чуть выше резьбы (поясок) расположено фирменное клеймо. Также отсутствует маркировка W8 АТС, которая обычно ставится на подделки.

Контактный вывод оригинальных свечей DENSO не блестит, что зачастую встречается среди поддельной продукции. Сама маркировка четкая, поверхность оправы идеальная, сами электроды отцентрированы.

В заключение

Тему видов нагара на свечах зажигания мы затронули, напоследок попробуем разобрать такой важный вопрос: какие свечи зажигания самые лучшие? Однозначно ответить на него очень сложно, поскольку тут необходимо руководствоваться не только приобретенными знаниями, но и здравой логикой. Владельцам автомобилей ВАЗ покупка свечей по двадцать или тридцать долларов за штуку была бы опрометчивым, глупым и бессмысленным решением. По такой же логической схеме вряд ли какой-нибудь владелец дорогой роскоши в лице Mercedes станет покупать дешевые изделия, у которых сниженный ресурс и плохие характеристики.